Восстановительное аминирование a-кетокислот

В ассимиляции аммиака особая роль отводится промежуточному продукту ЦТК – a-кетоглутаровой кислоте. Под действием фермента глутаматдегидрогеназы, локализованной в матриксе митохондрий, из NH₃ и a-кетоглутаровой кислоты синтезируется глутаминовая кислота (Глу), в качестве восстановителя используется НАДФН + Н⁺. Реакция протекает в две стадии через образование иминокислоты:

Суммарную реакцию восстановительного аминирования можно записать в следующем виде:

Эта реакция имеет фундаментальное значение в азотистом обмене растений, микроорганизмов, человека и животных.

Глутаминовая кислота является донором аминогрупп при биосинтезе всех белковых аминокислот. Она же – предшественник синтеза пролина и оксипролина и второго важного соединения, участвующего в ассимиляции NH₃, – глутамина (Глн).

Глутамин служит затем источником азота в биосинтезе биомолекул, наиболее важными из которых являются пиримидины и пурины.

У многих бактерий аспарагиновая кислота служит предшественником амида аспарагиновой кислоты (Асн) в реакции, катализируемой аспарагинсинтетазой:

Глутаматдегидрогеназа и глутаминсинтетаза являются весьма активными ферментами и препятствуют накоплению токсичного аммиака в живой клетке в повышенных концентрациях, переводя его в связанную органическую форму – глутаминовую кислоту и глутамин.