Ścieżki biosyntezyEdit
Ścieżka shikimatuEdit
W roślinach ścieżka shikimatu prowadzi najpierw do powstania choryzmatu, który jest prekursorem fenyloalaniny, tyrozyny i tryptofanu. Te aromatyczne aminokwasy są pochodnymi wielu metabolitów wtórnych, istotnych dla biologicznych funkcji roślin, takich jak hormony salicylan i auksyna. Szlak ten zawiera enzymy, które mogą być regulowane przez inhibitory, które mogą zatrzymać produkcję chorizmatu, a ostatecznie funkcje biologiczne organizmu. Herbicydy i antybiotyki działają poprzez hamowanie enzymów biorących udział w biosyntezie aminokwasów aromatycznych, czyniąc je w ten sposób toksycznymi dla roślin. Glifosat, rodzaj herbicydu, jest stosowany do kontroli gromadzenia się nadmiaru zieleniny. Oprócz niszczenia zieleniny, glifosat może łatwo wpływać na utrzymanie mikrobioty jelitowej w organizmach gospodarzy poprzez specyficzne hamowanie syntazy 5-enolpyruvylshikinate-3-fosforanu, która zapobiega biosyntezie niezbędnych aminokwasów aromatycznych. Zahamowanie tego enzymu powoduje zaburzenia, takie jak choroby przewodu pokarmowego i choroby metaboliczne.
Aminokwasy aromatyczne jako prekursoryEdycja
Aminokwasy aromatyczne często służą jako prekursory innych cząsteczek. Na przykład, w produkcji epinefryny, fenyloalanina jest cząsteczką wyjściową. Reakcja jest przedstawiona poniżej:
Fenyloalanina → Tyrozyna → L-DOPA → Dopamina → Noradrenalina → Epinefryna
Tyrozyna jest również prekursorem do syntezy oktopaminy i melaniny w wielu organizmach. W produkcji tyroksyny, fenyloalanina również służy jako początkowy prekursor:
Fenyloalanina → Tyrozyna → Tyroksyna
W produkcji serotoniny, tryptofan jest cząsteczką wyjściową, jak wskazano poniżej:
Tryptofan → 5-hydroksytryptofan → Serotonina
Dodatkowo histydyna jest prekursorem histaminy. Tryptofan jest cząsteczką wyjściową w syntezie tryptaminy, serotoniny, auksyny, kynureniny i melatoniny.
Wymagania żywienioweEdit
Zwierzęta uzyskują aminokwasy aromatyczne z diety, ale wszystkie rośliny i mikroorganizmy muszą syntetyzować swoje aminokwasy aromatyczne poprzez kosztowną metabolicznie ścieżkę shikimatu, aby je wytworzyć. Fenyloalanina, tryptofan i histydyna są niezbędnymi aminokwasami dla zwierząt. Ponieważ nie są one syntetyzowane w organizmie człowieka, muszą być pozyskiwane z diety. Tyrozyna jest pół-niezbędna, dlatego może być syntetyzowana przez zwierzę, ale tylko z fenyloalaniny. Fenyloketonuria, choroba genetyczna, która występuje w wyniku niezdolności do rozkładu fenyloalaniny, jest spowodowana brakiem enzymu hydroksylazy fenyloalaniny. Niedobór tryptofanu w diecie może powodować zahamowanie rozwoju układu kostnego. Nadmierne spożycie aminokwasów aromatycznych, znacznie przekraczające poziom uzyskany poprzez normalne spożycie białka, może prowadzić do nadciśnienia, co może pozostać niezauważone przez długi czas u zdrowych osób. Może to być spowodowane przez inne czynniki, jak również takie jak stosowanie różnych ziół i żywności, takich jak czekolada, które hamują enzymy monoaminooksydazy w różnym stopniu, a także niektóre leki. Aromatyczne aminy śladowe, takie jak tyramina, mogą wypierać noradrenalinę z obwodowych pęcherzyków monoaminowych, a u osób przyjmujących MAOI występuje to w stopniu zagrażającym życiu. Zespół niebieskiej pieluszki jest chorobą dziedziczoną autosomalnie recesywnie, która jest spowodowana słabym wchłanianiem tryptofanu w organizmie.