Метаболизм тирозина в организме человека¶

Метаболизм тирозина в организме человека — совокупность биохимических реакций синтеза, превращения и распада тирозина (4-гидроксифенилаланина), одной из 20 протеиногенных аминокислот. Тирозин относится к условно незаменимым аминокислотам: он поступает с пищей, но также образуется в организме из фенилаланина. Нарушения его обмена лежат в основе ряда наследственных заболеваний.

¶Синтез и поступление

Основной путь образования тирозина — гидроксилирование фенилаланина под действием фермента фенилаланингидроксилазы (PAH) в печени. Реакция требует молекулярного кислорода и кофактора тетрагидробиоптерина (BH4). Этот этап необратим, поэтому фенилаланин не может быть синтезирован обратно из тирозина. Дополнительно тирозин поступает с белковой пищей (мясо, молочные продукты, яйца, бобовые).

¶Катаболизм

Распад тирозина идёт преимущественно в печени и включает несколько этапов:

1. Трансаминирование — тирозин превращается в п-гидроксифенилпируват под действием тирозинаминотрансферазы.
2. Окисление — образование гомогентизата.
3. Расщепление кольца — гомогентизат-1,2-диоксигеназа превращает гомогентизат в малеилацетоацетат.
4. Конечные продукты — фумарат и ацетоацетат, которые вступают в цикл Кребса или используются для синтеза кетоновых тел. Поэтому тирозин относят к глюко- и кетогенным аминокислотам.

¶Анаболические пути

Тирозин служит предшественником нескольких важных соединений:

В мозге и надпочечниках тирозин превращается в катехоламины, что связывает его обмен с работой нервной и эндокринной систем.

¶Наследственные нарушения

• Фенилкетонурия — дефект фенилаланингидроксилазы, приводящий к накоплению фенилаланина и дефициту тирозина; без диеты возможна тяжёлая умственная отсталость.
• Тирозинемия I типа — недостаточность фумарилацетоацетатгидролазы, поражает печень и почки.
• Тирозинемия II типа — дефект тирозинаминотрансферазы, сопровождается поражением глаз и кожи.
• Алкаптонурия — отсутствие гомогентизат-1,2-диоксигеназы; гомогентизат накапливается и откладывается в тканях, вызывая артропатии.
• Альбинизм — нарушение синтеза меланина из-за дефекта тирозиназы.

¶Регуляция и клиническое значение

Активность фенилаланингидроксилазы регулируется концентрацией субстрата и кофактора BH4. Дефицит BH4 (например, при недостаточности дигидроптеридинредуктазы) также вызывает гиперфенилаланинемию. Уровень тирозина в крови используют в диагностике наследственных болезней обмена; для фенилкетонурии характерно повышение фенилаланина при снижении тирозина.

Тирозин применяется как пищевая добавка и в составе парентерального питания, а его производные (L-ДОФА) — в терапии болезни Паркинсона. Понимание метаболизма тирозина важно для неонатального скрининга, диетологии и неврологии.