알라닌 (알라)는 박테리아에서 인간에게, 모든 생물의 단백질 구조를 구성하는 22 개 알려진 아미노산이다. 체내에서 합성 될 수 있기 때문에 비 필수 아미노산으로 분류됩니다.
단백질은 폴리펩티드 사슬이라고 불리는 아미노산 사슬로 구성된 기본 또는 1 차 구조를 가지고 있으며,이 사슬에서 각 아미노산은 α 탄소라고하는 중심 탄소로 구성됩니다.
아미노산 Alanine의 화학 구조 (출처 : Borb, via Wikimedia Commons)
α 탄소는 아미노기 (-NH2), 카르복실기 (-COOH), 수소 원자 (-H) 및 각 아미노산을 식별하는 기 또는 측쇄 (-R)의 4 개 그룹에 부착됩니다. 측쇄에서 탄소는 문자 ß, γ, δ 및 ε을 순차적으로 취합니다.
아미노산은 측쇄의 극성에 따라 분류되므로 무극성 소수성 및 극성 친수성 아미노산이 있으며 차례로 중성, 염기성 및 산성 일 수 있습니다. 알라닌은 소수성 무극성 아미노산이며 글리신 다음으로 가장 단순한 아미노산이며 대부분의 단백질에서 가장 풍부합니다.
알라닌은 근육에서 형성되어 간으로 운반 될 수 있으며, 여기서 포도당 생성 경로, 즉 비 당질 물질로부터 포도당을 형성하는 경로로 도입됩니다. 알라닌은 트립토판과 우라실의 이화 작용을 통해 간에서 합성 될 수 있으며 분해되어 피루 베이트를 형성 할 수 있습니다.
트립토판, 피리독신 (비타민 B6) 및 카르노 신의 합성에 참여하며, 피루 베이트로 전환 될 수 있기 때문에 간접적으로 혈당 조절에 참여하거나 골격근의 에너지 원으로 참여합니다.
그것은 스포츠 성능을 향상시키기위한식이 보충제로 사용되며 소고기, 돼지 고기, 생선, 우유 및 그 파생물 및 계란에서 자연적으로 발견됩니다. 일부 콩과 식물, 과일 및 견과류도 알라닌이 풍부합니다.
구조
모든 아미노산과 마찬가지로 알라닌에는 4 개의 그룹이 부착 된 α- 탄소가 있으며, R 그룹은 메틸 그룹 (-CH3)입니다.
따라서 체내 pH (약 7.4)에서 알라닌의 α- 탄소는 양성자 (-COO-), 수소 및 a를 잃은 카르복실기 인 양성자 화 된 아미노기 (-NH3 +)에 부착됩니다. 메틸기 (-CH3).
대부분의 아미노산은 pH 7.0에서 이온화가 가능하며 기하학적으로 이성질체를 가질 수 있습니다.이 이성질체는 거울상 이성질체로 알려져 있습니다. 이는 오른손과 왼손처럼 거울상입니다.
그러면 모든 아미노산은 α- 탄소를 둘러싼 원자의 위치에 따라 D 또는 L (각각 덱스 트로 및 레보)로 표시된 "키랄 쌍"으로 찾을 수 있습니다.
그러나 대부분의 아미노산과 마찬가지로 알라닌은 단백질 합성 중에 효소가 삽입하는 형태이기 때문에 대부분 L 형태로 발견됩니다.
이 아미노산은 β- 알라닌으로도 발견 될 수 있는데, 아미노기가 β- 탄소, 즉 측쇄의 첫 번째 탄소에 부착되어 있습니다.
β- 알라닌은 판토텐산 (비타민 B5)과 일부 천연 펩타이드에서 발견됩니다. D- 알라닌은 일부 박테리아 세포 벽의 일부인 일부 폴리펩티드에서 발견됩니다.
그룹 R (메틸, CH
알라닌 측쇄의 메틸기는이 아미노산에 비극성 소수성을 부여하는 포화 탄화수소입니다. 알라닌의 이러한 특성은 글리신, 발린, 류신 및 이소류신과 같은이 그룹의 다른 아미노산과 공통적입니다.
지방족 그룹을 구성하는 아미노산은 화학적으로 중성 인 아미노산으로 물을 제외하고는 서로 반응하는 경향이 있기 때문에 단백질의 3 차원 구조를 형성하고 유지하는 데 매우 중요한 역할을합니다.
알라닌을 포함한 이러한 아미노산은 반대 전하를 가진 동일한 수의 이온화 가능한 그룹을 포함하므로 순 전하가 없으며 "쌍성 이온"이라고합니다.
풍모
대부분의 알려진 아미노산과 마찬가지로 알라닌은 일반적으로 펩티드와 단백질의 합성에 사용되며 폴리펩티드 구조의 확립과 일부 단백질의 3 차 구조에 참여합니다.
알라닌의 또 다른 중요한 기능은 혈당 조절에 간접적으로 참여하는 것입니다.
피루 베이트를 생성 할 수 있으며 그 반대도 마찬가지입니다. 또한간에 도달하여 포도당 생성을 통해 포도당이되어 순환으로 방출되거나 필요에 따라 글리코겐 합성에 사용됩니다.
알라닌은 피루 베이트에서 아 민화에 의해 합성 될 수 있고 간으로 운반되고 트랜스 아 민화에 의해 변형 될 수 있기 때문에 근육에서 간으로 암모늄 수송 체로 참여합니다.
이는 α- 케 토글 루타 레이트가 글루타메이트로 전환되는 것과 동시에 발생하며, 이는 요소 순환에 들어가 피루 베이트로 다시 전환 될 수 있습니다.
기타 기능
이 아미노산은 트립토판과 피리독신의 합성에 필수적입니다. 화학적으로 반응성이 좋지 않지만 알라닌은 기질 인식 및 효소 조절 기능을 가질 수 있습니다.
β- 알라닌의 기능 중 하나는 에르고 겐 운동 보조제로 사용되는식이 보충제입니다. β- 알라닌의 섭취는 골격근에서 카르노 신 (β- 알라닌과 히스티딘에 의해 형성된 디 펩티드)의 농도를 증가시켜 "완충제"역할을합니다.
일반적으로 카르노 신은 근육 세포의 총 완충 능력에 크게 기여하지 않으며 이는 낮은 농도 때문입니다. β- 알라닌을 투여하면이 농도와 완충 능력이 증가하여 피로를 줄여 지구력을 향상시킵니다.
생합성
인체에서 가장 중요한 알라닌 합성은 피루브산의 환원성 아 민화에 의해 발생합니다. 이 반응에는 단일 효소 단계가 필요합니다.
피루 베이트는 탄소 골격을 제공하고 글루타메이트는 피루 베이트로 전달되는 아미노기를 제공합니다. 이 가역적 반응을 촉매하는 효소는 알라닌 트랜스 아미나 제입니다.
이 반응의 결과로 알라닌과 α- 케 토글 루타 레이트가 생성됩니다. 알라닌은 포도당 생성, 해당 과정 및 크렙스주기에 존재할 수 있습니다.
알라닌의 또 다른 공급원은 트립토판이 아세틸 -CoA로 분해되는 것입니다. 이 경로에서 효소 키누 레니나 제가 3- 하이드 록시 키누 레닌을 가수 분해하면 3- 하이드 록시 안트라 닐 레이트와 알라닌이 형성된다. 알라닌이 방출되고 3- 하이드 록시 안트라 닐 레이트가 대사 경로를 따릅니다.
우라실의 분해는 알라닌의 또 다른 공급원입니다. 이 경우 β- 알라닌이 생성되며, 이는 여러 대사 경로를 따라갈 수 있으며 그중 하나는 아세틸 -CoA가됩니다.
하락
아미노산 분해의 일반적인 과정
아미노산은 탄수화물과 지방처럼 저장되지 않으므로 단백질 분해 중에 방출되는 아미노산은 새로운 단백질과 뉴클레오티드 합성에 재사용해야합니다.
다른 한편으로, 아미노산은 분해 될 수 있고 그들의 탄소 골격은 이화 작용 또는 동화 작용 반응에 사용될 수 있습니다.
아미노산이 분해되면 과도한 질소가 암모니아를 형성하는데, 이는 반드시 제거되어야하는 독성 물질이며 아미노산 분해의 첫 번째 단계는 질소 제거입니다.
포유류에서 이러한 분해는 간에서 발생합니다. 거기에서 과도하고 사용할 수없는 아미노산은 분해됩니다.
알라닌 분해
알라닌의 분해는 알라닌이 피루 베이트로 전환 됨으로써 발생합니다. 이 반응은 알라닌 트랜스 아미나 제에 의해 촉매되며 아미노 그룹의 수용체로서 α- 케 토글 루타 레이트의 존재와 후속 글루타메이트 형성을 필요로합니다. 되돌릴 수있는 반응입니다.
피루 베이트로부터 알라닌이 형성되고 피루 베이트를 형성하기위한 알라닌이 분해되는 이러한 반응은 골격근과 간을 포함하는주기의 일부입니다.
간은 포도당을 근육에 공급하고 근육은 해당 과정을 통해 포도당을 피루브산으로 전환하여 ATP를 생성합니다. 이 피루 베이트는 혈류로 방출 될 수있는 알라닌의 합성에 들어갈 수 있으며, 간으로 되돌아가 피루 베이트로 다시 전환되어 포도당 생성에 들어가 포도당을 형성합니다.
필요한 경우주기가 반복됩니다. 간에서 알라닌에서 생성되는 피루 베이트는 글루타민과 글루타민산에 결합하는 암모늄 이온을 생성하고 이들은 요소 순환으로 들어갑니다. 그런 다음 요소는 소변에서 제거됩니다.
알라닌, 글리신, 시스테인, 세린 및 트레오닌은 분해가 포도당의 모든 포도당 전구체 인 피루 베이트, α- 케 토글 루타 레이트, 숙시 닐 -CoA, 푸마 레이트 또는 옥 살로 아세테이트를 생성 할 수 있기 때문에 포도당 생성 아미노산입니다.
알라닌이 풍부한 음식
아미노산의 주요 공급원은 살코기, 생선, 조개류, 계란 및 유제품이지만 알라닌은 많은 식물성 식품에서도 발견됩니다. 알라닌이 풍부한 식품의 예는 다음과 같습니다.
-소고기, 돼지 고기, 양, 닭고기, 칠면조, 토끼, 생선과 같은 육류; 계란, 우유 및 파생 상품.
-헤이즐넛, 호두, 밤, 아몬드, 땅콩과 같은 견과류는 알라닌의 공급원입니다.
-코코넛, 아보카도, 아스파라거스, 가지, 카사바 또는 카사바, 비트, 당근, 고구마
-옥수수, 콩, 완두콩과 같은 콩류.
-쌀, 호밀, 밀, 코코아, 귀리 및 호밀과 같은 곡물.
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