Metioninas: apibrėžimas, sintezė, absorbcija, transportavimas ir pasiskirstymas

L-metioninas priklauso esminiui (gyvybiškai svarbiam) amino rūgštys ir jo negali gaminti pats žmogaus organizmas. Atitinkamai su maistu susijęs suvartojimas yra labai svarbus. Metioninas yra svarbus šaltinis siera žmogaus dieta. Tai turi siera atomas organiškai surištas šoninėje grandinėje tarp CH2 ir CH3 grupių. CH3-S-CH2-R- jungtis taip pat vadinama tioeteriu, kur R reiškia organinę metioninas molekulė. Be metionino, cisteinas taip pat yra vienas iš sieraturintys amino rūgštys, kuris reaguoja su kitu cisteinas molekulė suformuoti disulfidinį tiltą - ryšį tarp dviejų sieros atomų, SS ryšį - susidaryti cistinas. Mikroelemento siera absorbuojama daugiausia S turinčio metionino ir cisteinas. Kadangi šoninė metionino grupė neturi nei teigiamo, nei neigiamo krūvio, metioninas yra neutrali, nepolinė aminorūgštis, reikalinga endogeninei baltymai ir dėl šios priežasties vadinama proteinogenine. Atliekant baltymų biosintezę, metioninas tarnauja kaip pradinė aminorūgštis vertimo metu. Baltymų biosintezė arba genas ekspresija reiškia baltymo arba polipeptido gamybą ir susideda iš transkripcijos proceso - pasiuntinio RNR susidarymo iš DNR ir transliacijos - baltymo sintezės iš pasiuntinio RNR. Transliacija, vykstanti ląstelių citozolyje, yra transkripcijos pasroviui ir apima pasiuntinio RNR (mRNR) transkripciją, dalyvaujant ribosomos ir perkelti RNR molekulės (tRNR). IRNR praeina iš jos sintezės vietos - branduolio - prisijungusios baltymai per branduolio poras į ląstelių citozolį. TRNR molekulės pateikti amino rūgštys baltymų biosintezei ir prisijungti prie iRNR, o ribosomos susieti atskirą amino rūgštys kartu suformuodamas polipeptidą translokuodamas (pakeisdamas vietą) ant MRNR. The ribosomos galiausiai yra atsakingi už mRNR bazinės sekos pavertimą aminorūgščių seka ir tokiu būdu į baltymą. Baltymų susidarymas iš atskirų amino rūgštys visada prasideda iRNR pradiniame kodone AUG. Trys bazės adeninas-uracilas-guaninas - bazinis tripletas, kodonas - kodas specialiai metioninui. Pagal tai tRNR, kuri pradeda baltymų biosintezę (naujų baltymai) turi būti pakrautas metioninu, kad veikdamas ribosomai, savo baziniu tripletu UAC galėtų prisijungti prie iRNR pradinio kodono. Kitame etape antra tRNR, pakrauta aminorūgšties, prisijungia prie sekančio mRNR kodono, taip pat bendradarbiaujant ribosomai. Kuris amino rūgštys tiekia tRNR molekulės priklauso nuo sintezuojamo baltymo funkcijos, kurią baltymas turi atlikti organizme jam pasibaigus. Vėliau, pavyzdžiui, antrosios tRNR aminorūgštis alanino, fermentiniu būdu perduodamas į metioniną, sujungiant alaniną ir metioniną peptidiniu ryšiu - susidarant dipeptidui. Perkėlus ribosomą į MRNR ir perduodant kitas aminorūgštis tRNR molekulių pagalba, dipeptidas pratęsiamas iki peptidų grandinės. Polipeptidinė grandinė auga tol, kol pasirodo vienas iš trijų iRNR sustojimo kodonų. Aminorūgštimis pakrautos tRNR molekulės nebesijungia, susintetintas baltymas yra suskaidomas ir mRNR atsiskiria nuo ribosomos. Užbaigtas baltymas dabar gali atlikti savo funkciją organizme. Dėl savo, kaip pradinės aminorūgšties svarbos vertime, metioninas yra pirmoji bet kurio baltymo N-galinė aminorūgštis.

Žarnyno absorbcija

Valgomieji baltymai, kuriuose yra daug metionino, tokie kaip kiaušinis, žuvis, kepenys, Braziliškas riešutas ir sveikas kukurūzai baltymas jau yra suskaidytas į mažesnius skilimo produktus, tokius kaip poli- ir oligopeptidai skrandis baltymus skaldančiu fermentu pepsinas. Pagrindinės proteolizės (baltymų virškinimo) vieta yra plonoji žarna. Ten peptidai liečiasi su specifinėmis proteazėmis (skaidantys baltymus fermentai (enzimai)), kurios išskiria atskiras aminorūgštis, kurios sudaryti poli- ir oligopeptidai. Proteazės gaminamos kasoje ir išskiriamos į plonoji žarna kaip zymogenai (neaktyvūs pirmtakai). Netrukus prieš gaunant maistinius baltymus, zimogenus aktyvina enteropeptidazės, kalcis ir virškinimo fermentas tripsino.Vidiniame spindyje plonoji žarna, peptidai yra suskaidomi molekulės viduje veikiant proteazėms chimotripsinui B ir C, atpalaiduojant metioniną peptido grandinės C gale. Metioninas yra baltymo gale, todėl jį galima skaldyti cinkas-priklausomas karboksipeptidazė A. Karboksipeptidazės yra proteazės, kurios tik puola grandinės galo peptidinius ryšius ir taip iš baltymo molekulių karboksi arba amino galo atskaldo tam tikras aminorūgštis. Atitinkamai jie vadinami karboksi- arba aminopeptidazėmis. Metioninas gali būti absorbuojamas kaip laisva aminorūgštis arba susietas su kitomis aminorūgštimis, di- ir tripeptidų pavidalu. Laisvoje, nesurištoje formoje metioninas daugiausia aktyviai ir elektrogeniškai absorbuojamas į enterocitus (gleivinė ląstelės) plonosios žarnos natris bendras transportas. Vykdyti šį procesą yra ląstelė natris gradientas palaikomas natrio /kalis ATPazė. Jei metioninas vis dar yra di- arba tripeptidų dalis, jie pernešami į enterocitus prieš a koncentracija gradientas protonų bendrame transporte. Ląstelėje peptidai skirstomi aminorūgščių ir dipeptidazių pagalba į laisvas amino rūgštis, įskaitant metioniną. Metioninas iš enterocitų išeina per įvairias transporto sistemas palei koncentracija gradientas ir perkeliamas į kepenys per portalą kraujas. Žarnynas absorbcija beveik 100% metionino. Nepaisant to, yra skirtumų absorbcija. Esminės amino rūgštys, pavyzdžiui, metioninas, leucinas, izoleucinas ir valinas absorbuojami daug greičiau nei neesminės amino rūgštys. Mitybos ir endogeninių baltymų skaidymas į mažos molekulinės masės skilimo produktus yra svarbus ne tik peptidų ir aminorūgščių įsisavinimui į enterocitus, bet ir padeda pašalinti baltymų molekulės svetimą pobūdį ir užkirsti kelią imunologinėms reakcijoms.