In humans, catecholamines (shown in yellow) are derived from the amino acid L-phenylalanine.
L-Phenylalanine is converted into L-tyrosine by an aromatic amino acid hydroxylase (AAAH) enzyme (phenylalanine 4-hydroxylase), with molecular oxygen (O2) and tetrahydrobiopterin as cofactors., L-Tyrosin omdannes til L-DOPA, som en anden AAAH enzym (tyrosin 3-hydroxylase) med tetrahydrobiopterin, O2, og ferro-jern (Fe2+), som cofaktorer. L-DOPA omdannes til dopamin af enzymet aromatiske L-amino acid decarboxylase (AADC), med pyridoxal fosfat som cofaktor. Dopamin i sig selv bruges også som forløber i syntesen af neurotransmitterne norepinephrin og epinephrin. Dopamin er omdannet til noradrenalin af enzymet dopamin-β-hydroxylase (DBH), med O2 og L-ascorbinsyre, som cofaktorer., Noradrenalin omdannes til adrenalin af enzymet phenylethanolamine N-methyltransferase (PNMT) med S-adenosyl-L-methionin som cofaktor.
LocationEdit
catecholaminer fremstilles hovedsageligt af chromaffincellerne i binyremedulla og postganglioniske fibre i det sympatiske nervesystem., Dopamin, der fungerer som en neurotransmitter i centralnervesystemet, produceres i vid udstrækning i neuronale cellelegemer i to områder af hjernestammen: det ventrale tegmentale område og substantia nigra, hvoraf sidstnævnte indeholder neuromelanin-pigmenterede neuroner. De tilsvarende neuromelanin-pigmenterede cellelegemer i locus coeruleus producerer norepinephrin., Adrenalin produceres i små grupper af neuroner i den menneskelige hjerne, som udtrykker sin syntese af enzymer, phenylethanolamine N-methyltransferase; disse neuroner projekt fra en kerne, der er ved siden af hinanden ventrolateral) til området postrema, og fra en kerne i den dorsale region af den ensomme-tarmkanalen.
BiosynthesisEdit
dopamin er den første catecholamin syntetiseret fra DOPA. Til gengæld er norepinephrin og epinephrin afledt af yderligere metabolisk modifikation af dopamin., Enzymet dopamin-hydroxylase kræver kobber som en cofaktor (ikke vist på tegningen) og DOPA decarboxylase kræver PLP (ikke vist på tegningen). Det hastighedsbegrænsende trin i catecholaminbiosyntese gennem den dominerende metaboliske vej er Hydro .yleringen af L-tyrosin til L-DOPA.
Catecholaminsyntese hæmmes af alfa-methyl-p-tyrosin (AMPT), som hæmmer tyrosinhydro .ylase.
aminosyrerne phenylalanin og tyrosin er forstadier til catecholaminer. Begge aminosyrer findes i høje koncentrationer i blodplasma og hjernen., I pattedyr, tyrosin kan være dannet fra kosten phenylalanin af enzymet fenylalanin hydroxylase, der findes i store mængder i leveren. Utilstrækkelige mængder phenylalaninhydro .ylase resulterer i phenylketonuri, en metabolisk lidelse, der fører til intellektuelle underskud, medmindre de behandles ved diætmanipulation. Catecholaminsyntese anses normalt for at begynde med tyrosin. Enzymet tyrosin hydroxylase (TH) konverterer aminosyren L-tyrosin til 3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA)., Den hydroxylering af L-tyrosin ved TH resulterer i dannelsen af den DA forløber L-DOPA, som metaboliseres af aromatiske L-amino acid decarboxylase (AADC; se Cooper et al., 2002) til senderen dopamin. Dette trin forekommer så hurtigt, at det er vanskeligt at måle L-DOPA i hjernen uden først at hæmme AADC., I neuroner, der bruger DA som senderen, decarboxylation af L-DOPA til dopamin er det sidste trin i dannelsen af senderen, men i de neuroner, der bruger noradrenalin (noradrenalin) eller adrenalin (adrenalin), som sendere, enzymet dopamin-β-hydroxylase (DBH), der omdanner dopamin til at give noradrenalin, er også til stede. I endnu andre neuroner, hvor epinephrin er senderen, omdanner et tredje en .ym phenylethanolamin N-methyltransferase (PNMT) norepinephrin til epinephrin., Således, en celle, der bruger adrenalin som sin senderen indeholder fire enzymer (TH, AADC, DBH, og PNMT), der henviser til, at noradrenalin neuroner indeholder kun tre enzymer (mangler PNMT) og dopamin-celler, der kun er to (TH og AADC).
Nedbrydningrediger
katekolaminer har en halveringstid på nogle få minutter, når de cirkulerer i blodet. De kan nedbrydes enten ved methylering af catechol-O-methyltransferaser (COMT) eller ved deaminering af monoamino .idaser (MAO).
MAO-hæmmere binder til MAO, hvilket forhindrer det i at nedbryde catecholaminer og andre monoaminer.,
Katabolisme af katekolaminer er medieret af to enzymer: catechol-O-methyltransferase (COMT), som er til stede i den synaptiske kløft, og cytosol af cellen og monoamin oxidase (MAO), som er placeret i den mitokondriske membran. Begge en .ymer kræver cofaktorer: COMT bruger Mg2+ som en cofaktor, mens MAO bruger FAD., Det første trin i katabolisk proces er medieret af enten MAO eller COMT som afhænger af væv og placering af katekolaminer (for eksempel nedbrydning af katekolaminer i den synaptiske kløft er medieret af COMT, fordi MAO er en mitokondrielle enzym). De næste kataboliske trin i vejen involverer alkoholdehydrogenase, aldehyddehydrogenase og aldehydreduktase. Slutproduktet af adrenalin og noradrenalin er vanillylmandelsyre (VMA), som udskilles i urinen. Dopaminkatabolisme fører til produktion af homovanillinsyre (HVA).
