Unterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung

Das Hauptunterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung ist das Die oxidative Desaminierung erfolgt über die Oxidation von Aminosäureamidaminosäuren, während die nichtoxidative Desaminierung durch andere Reaktionen als die Oxidation erfolgt.

Deamination ist, wie der Name schon sagt, die Entfernung einer Amingruppe von einem Molekül. Dies sind chemische Reaktionen, die durch Desaminase-Enzyme katalysiert werden. In unserem Körper tritt diese Art von Reaktionen in der Leber und manchmal auch in der Niere auf (z. B. Deaminierung von Glutamat in der Niere). Dort wandelt sich die entfernte Amingruppe in Ammoniak um und wird aus unserem Körper ausgeschieden. Darüber hinaus gibt es vier Hauptreaktionen, die als Desaminierungsreaktionen ablaufen. Dies sind Oxidations-, Reduktions-, Hydrolyse- und intramolekulare Reaktionen. Davon abgesehen, außer der Oxidation, sind andere Reaktionen nichtoxidative Reaktionen.

INHALT

1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was ist oxidative Desaminierung?
3. Was ist nichtoxidative Desaminierung?
4. Side-by-Side-Vergleich - Oxidative vs. nichtoxidative Deamination in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was ist oxidative Desaminierung??

Oxidative Desaminierung ist der Prozess der Entfernung einer Amingruppe aus einem Molekül durch Oxidation. Diese Art von Reaktionen tritt weitgehend in Leber und Niere auf. Dabei werden aus Aminogruppen alpha-Ketosäuren und einige andere oxidierte Produkte gebildet. Diese Reaktion ist sehr wichtig für den Katabolismus von Aminosäuren. Es bildet ein katabolisiertes Produkt aus Aminosäuren. Das Nebenprodukt dieser Reaktion ist Ammoniak, das ein toxisches Nebenprodukt ist. Hier wandelt sich die Amingruppe in Ammoniak um. Und dann wandelt sich dieses Ammoniak in Harnstoff um und wird aus unserem Körper ausgeschieden.

Abbildung 01: Oxidative Desaminierung von Glutamat

In den meisten Fällen ist Glutaminsäure oder Glutamat der Hauptreaktant dieser Art von Reaktionen. Denn Glutaminsäure ist das Endprodukt vieler Transaminierungsreaktionen, die in unseren Zellen stattfinden. Das Enzym, das an dieser Reaktion beteiligt ist, ist Glutamatdehydrogenase. Dieses Enzym katalysiert die Übertragung einer Aminogruppe an eine alpha-Ketosäuregruppe. Es gibt auch ein anderes Enzym, das an dieser Art von Reaktionen beteiligt ist. Es ist das Monoaminoxidase-Enzym, das die Desaminierung durch Zugabe von Sauerstoff katalysiert.

Was ist nichtoxidative Desaminierung??

Nichtoxidative Desaminierung ist der Prozess der Entfernung einer Amingruppe aus einem Molekül durch andere Reaktionen als Oxidation. Wir nennen es "direkte Desaminierung" ohne Oxidation. Diese Reaktionen umfassen Reduktion, Hydrolyse und intramolekulare Reaktionen. Diese Reaktion beinhaltet jedoch auch die Produktion von toxischem Nebenprodukt Ammoniak aus Aminosäuren. Die häufigsten Aminosäuren, die diese Art von Reaktionen durchlaufen, sind Serin, Threonin, Cystein und Histidin. In ähnlicher Weise sind die am häufigsten an dieser Reaktion beteiligten Enzyme Dehydratasen, Lyasen und Amidhydrolasen.

Abbildung 02: Serin, das einer nichtoxidativen Desaminierung unterzogen wird

Reduktionsdesaminierung erfolgt durch Reduktion der Amingruppe in eine Fettsäure. Hydrolytische Desaminierung beinhaltet die Umwandlung einer Amingruppe in die Hydroxysäuregruppe. Durch die intramolekulare Reaktion wandelt sich die Amingruppe in eine ungesättigte Fettsäuregruppe um. Zum Beispiel können Dehydratase-Enzyme Serin in Pyruvat und Ammoniak umwandeln und auch Threonin in Alpha-Ketobutyrat und Ammoniak umwandeln.

Was ist der Unterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung??

Deamination ist die Entfernung einer Amingruppe aus einem Molekül. Bei der Desaminierung wandelt sich daher die Amingruppe je nach Reaktionstyp in verschiedene andere Produkte um. Der Hauptunterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung besteht darin, dass die oxidative Desaminierung über die Oxidation von Aminosäureaminosäuren erfolgt, während die nichtoxidative Desaminierung über andere Reaktionen als Oxidation erfolgt. Aufgrund dieses Unterschieds unterscheiden sich auch die chemischen Reaktionen, die an diesen Prozessen beteiligt sind. Das heißt, die oxidative Desaminierung beinhaltet Oxidation, während die nicht-oxidative Desaminierung Reduktion, Hydrolyse oder intramolekulare Reaktionen beinhaltet. Ein weiterer signifikanter Unterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung besteht in den an diesen Reaktionen beteiligten Enzymen. Das heißt, die Glutamatdehydrogenase und Monoaminoxidase sind an dem oxidativen Prozess beteiligt, wohingegen die Dehydratasen, Lyasen und Amidhydrolasen an dem nichtoxidativen Prozess als Enzyme beteiligt sind.

Die folgende Infografik beschreibt den Unterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung in Tabellenform.

Zusammenfassung - Oxidative vs. nichtoxidative Desaminierung

Die Desaminierung ist die Freisetzung von Ammoniak durch die Desaminierung einer Amingruppe. Es gibt zwei Hauptarten oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung. Die nichtoxidative Desaminierung umfasst andere Reaktionen als Oxidation, wie Reduktion, Hydrolyse und intramolekulare Reaktionen. Der Hauptunterschied zwischen oxidativer und nichtoxidativer Desaminierung besteht daher darin, dass die oxidative Desaminierung über die Oxidation von Aminosäureaminosäuren erfolgt, während die nichtoxidative Desaminierung durch andere Reaktionen als Oxidation erfolgt.

Referenz:

1. "Oxidative Deamination". Wikipedia, Wikimedia Foundation, 24. April 2018. Hier verfügbar 
2. Ahmed, Minhaz. „TRANSDEAMINATION UND DEAMINATION“. LinkedIn SlideShare, 24. April 2014. Hier verfügbar 

Bildhöflichkeit:

1. "Oxidative Deamination" Von Tomas Drab - Eigene Arbeit, (Public Domain) via Commons Wikimedia  
2. "Serin" (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia