Aminozuurmetabolisme Flashcards
Wat zijn aminozuurneurotansmitters?
Neurotransmitters die afgeleid zijn van de structuur van een aminozuur of zelf een aminozuur zijn.
Ze worden vrijgegeven in de synaps van neuronen.
Welke 2 types aminozuurneurotransmitters (AZNT) zijn er? Geef voorbeelden:
- Inhiberende AZNT zoals GABA, glycine en taurine
- Exciterende AZNT zoals glutaminezuur en aspartinezuur
Welke 2 types aminozuurneurotransmitters (AZNT) zijn er? Geef voorbeelden:
- Inhiberende AZNT zoals GABA, glycine en taurine
- Exciterende AZNT zoals glutaminezuur en asparaginezuur
Wat is de belangrijkste inhiberende AZNT en wat is de volledige naam?
GABA
= Gaba-aminoboterzuur
Wat is de belangrijkste exciterende AZNT?
Glutaminezuur
In hoeveel % van het CZS zien we in de synapsen receptoren voor GABA?
30 - 50%
Welke aandoeningen worden gekenmerkt door een verstoring van de GABA-neurotransmissie?
Depressie
Huntington
Epilepsie
Alzheimer
Parkinson
Herhaal de structuur van GABA
Wat zijn belangrijke functionele groepen in de structuur van GABA?
- aminegroep
- carbonzure groep
—> verbonden met 3 koolstoffen!
Wat is de pKa-waarde van de carbonzure functie van GABA? Hoe is deze geladen bij een fysiologische pH?
4 —> bij fysiologische pH => 7,4 > 4: gedeprotoneerd: NEGATIEF GELADEN
Wat is de pKa-waarde van de aminefunctie van GABA? Hoe is deze geladen bij fysiologische pH?
10,7 —> bij fysiologische pH: 7,4 < 10,7: geprotoneerd => POSITIEF GELADEN
In welke vorm komt GABA vooral voor bij fysiologische pH? Wat is het gevolg hiervan?
Zwitterion: GABA geraakt niet makkelijk door de BHB
Wat is er nadelige aan de aminefunctie?
Het zorgt ervoor dat GABA snel gemetaboliseerd zal worden en dus een kort halfleven heeft.
Welke parameter toont het aandeel zwitterionvorm aan van GABA? Hoeveel bedraagt deze? Interpreteer
De zwitterionconstante: 800 000
—> bij een fysiologische pH zullen er 800 000 moleculen GABA zich in zwitterionvorm bevinden tov 1 neutrale molecule.
Beschrijf de biosynthese van GABA
Uit de krebscyclus zal er ketoglutaarzuur gevormd worden. Deze gaat via het Transaminase omgezet worden tot glutaminezuur.
Dit glutaminezuur zal via het glutamaatdecarboxylase omgezet worden tot GABA: dit is een decarboxylatie waarbij CO2 afgesplitst wordt.
Welke prodrug is er gemaakt van GABA zodat deze doorheen de BHB kan? Herhaal de structuur
Progabid
Wat is de LogP van GABA?
- 0,7: hydrofiel
Wat is er typisch aan de structuur van progabid?
Het heeft een iminefunctie + een amidefunctie
Bespreek de afbraak van GABA:
GABA wordt door het GABA-TRANSAMINASE omgezet tot barnsteenzuur semi-aldehyde - hierbij zal de aminefunctie omgezet worden tot een aldehydefunctie.
Dan zal via het barnsteenzuur semi-aldehyde dehydrogenase het barnsteenzuur semi-aldehyde omgezet worden tot barnsteenzuur.
Dit kan dan via de krebscyclus opnieuw opgenomen worden.
Welke molecule is een inhibitor van barnsteenzuur semi-aldehyde dehydrogenase? Herhaal de structuur
Valproïnezuur
Van welke cofactor maakt GABA-TRANSAMINASE gebruik?
Pyridoxalfosfaat
Wat is de functie van de GABA-T inhibitoren?
Als we het enzym GABA-T inhiberen zal er minder afbraak zijn van GABA. Op die manier zal de concentratie GABA in de synaps stijgen.
Welk onderscheid wordt er gemaakt bij de GABA-T inhibitoren?
- C4-gemodificeerde GABA-analogen
- Cyclische GABA-analogen
Geef een voorbeeld van een C4 gemodificeerde GABA-T inhibitor: herhaal de structuur
Vigabatrine
Wat is er typisch aan de structuur van vigabatrine?
Het heeft op de 4de C een vinylgroep
Hoe ziet een vinylgroep eruit?
CH=CH2
Hoe noemt men inhibtoren zoals vigabatrine? Leg uit
Het zijn suïcide-inhibitoren: ze zullen initieel optreden als een vals substraat voor het enzym. Dan gaan ze irreversibel binden aan het enzym.
Leg het mechanisme uit hoe vigabatrine het GABA-T inhibeert:
Initieel zal GABA optreden als een vals substraat en dus herkent worden door het enzym-cofactor complex.
Vigabatrine zal met zijn NH2-functie binden op de cofactor en het enzym verdrijven, op die manier wordt er een iminiumion gevormd: er is een dubbele binding tussen NH2 en cofactor met een positieve lading op N.
Vervolgens zal het basische enzym een H onttrekken, waardoor er een dubbele binding gevormd wordt tussen C en NH van vigabatrine zelf omdat het H van de initiële dubbele binding opgevangen wordt door het enzym.
Op die manier wordt er een zeer elektrofiele component gevormd. Het enzym zal nu een nucleofiele aanval doen.
Als resultaat zal er een irreversibel covalent complex gevormd worden tussen vigabatrine, het enzym en de cofactor. Op die manier zal het enzym inactief zijn en zal er verminderde afbraak zijn van GABA.
Welke 2 voorbeelden kan je geven van cyclische GABA-T inhibitoren? Herhaal hun structuur
Gabaculine en isogabaculine
Wat is het mechanisme hoe de cyclische GABA-T inhibtoren werken?
Ze zullen omgezet worden tot pyridoxamine-5-fosfaatadducten die op zijn beurt geassocieerd blijven aan het enzym.
—> we zien algemeen hetzelfde begin als bij vigabatrine: vorming van iminiumion + onttrekken van H van NH2.
Maar de laatste stap is anders: het enzym zal een H onttrekken van de cyclische structuur van de inhibtor waardoor er een aromatische ring gevormd wordt.
Het enzym wordt niet covalent gebonden, maar er zal een modificatie ontstaan met de cofactor waardoor het enzym zijn cofactor niet meer heeft en dus niet meer actief kan zijn.
De afbraak van GABA wordt op die manier geinhibeerd en GABA concentratie zal stijgen.
Wat is de ziekte van Huntington en wat is er typerend aan?
Het is erfelijke neurodegeneratieve aandoening die gekenmerkt wordt door afbraak van zenuwcellen in bepaalde delen van de hersenen.
—> de patienten zullen onvrijwillige, ongecontroleerde bewegingen uitvoeren met ledematen en het gezicht.
Wat is de indicatie van alproinezuur en vigabatrine?
Anti-epileptica
Waarom kan vigabatrine wel gebruikt worden als geneesmiddel en GABA niet?
De LogP van GABA is -0,7: dit wil zeggen dat het een hydrofiele molecule is en dus niet goed vetoplosbaar. Het zal moeilijk door de BHB gaan.
De LogP van vigabatrine in 0: dit is dus beter vetoplosbaar en zal beter door het BHB gaan.
Welke 2 types GABA receptoren bestaan?
GABA - A
GABA - B