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-Tyrosiini on muunnetaan L-DOPA, jonka toinen AAAH entsyymi (tyrosiini 3-hydroksylaasin) kanssa tetrahydrobiopteriinin, O2, ja ferrorauta (Fe2+), koska cofactors. L-DOPA muuttuu dopamiiniksi entsyymin aromaattisen L-aminohappo-dekarboksylaasin (AADC), jossa pyridoksaali fosfaatti kuin kofaktorina. Dopamiini itsessään käytetään myös esiaste synteesissä välittäjäaineiden, noradrenaliinin ja adrenaliinin. Dopamiini on muuntaa noradrenaliinin entsyymin dopamiini-beetta-hydroksylaasin (DBH), O2 ja L-askorbiinihappo, koska cofactors., Noradrenaliinin muunnetaan adrenaliini-entsyymin phenylethanolamine N-metyylitransferaasin (PNMT) S-adenosyl-L-metioniini kuin kofaktorina.
LocationEdit
Katekoliamiinien tuotetaan pääasiassa chromaffin solujen lisämunuaisytimessä ja ilman kuituja sympaattisen hermoston., Dopamiini, joka toimii välittäjäaine keskushermostossa, on suurelta osin tuotettu hermoston solu elinten kahdella alueella aivokudos: n ventraalinen tegmentaalinen alue ja substantia nigra, joista jälkimmäinen sisältää neuromelanin-pigmentoituneet neuronien. Vastaavasti locus coeruleuksen neuromelaniinipigmentoidut solurungot tuottavat noradrenaliinia., Adrenaliini on valmistettu pienissä ryhmissä neuronien aivoissa, jotka ilmaisevat sen syntetisointi entsyymi, phenylethanolamine N-metyylitransferaasin; nämä neuronit projektin ydin, joka on vieressä (ventrolateraalinen) alueelle postrema ja ydin, selkä alueen yksinäinen-suolikanavan.
Biosynteesisedit
dopamiini on ensimmäinen dopasta syntetisoitu katekolamiini. Norepinefriini ja epinefriini puolestaan ovat peräisin dopamiinin metabolisesta muutoksesta., Entsyymi dopamiinin hydroksylaasin vaatii kuparia kuin kofaktorina (ei näy kuvassa) ja DOPA dekarboksylaasi vaatii PLP (ei näy kuvassa). Katekolamiinin biosynteesin nopeutta rajoittava vaihe vallitsevan metaboliareitin kautta on L-tyrosiinin hydroksylaatio L-DOPAKSI.
Katekoliamiini synteesi estyy alfa-metyyli-p-tyrosiini (AMPT), joka estää tyrosiinia hydroksylaasin.
aminohapot fenyylialaniini ja tyrosiini ovat katekoliamiinien esiasteita. Molempia aminohappoja on suurina pitoisuuksina veriplasmassa ja aivoissa., Nisäkkäillä tyrosiinia voi muodostua ravinnon fenyylialaniinista fenyylialaniinihydroksylaasi-entsyymin avulla, jota on runsaasti maksassa. Riittämätön määriä fenyylialaniinin hydroksylaasin johtaa fenyyliketonuria, aineenvaihdunnan häiriö, joka johtaa teollis-ja alijäämät, ellei hoitaa ruokavalion manipulointia. Katekolamiinisynteesin katsotaan yleensä alkavan tyrosiinista. Tyrosiinihydroksylaasientsyymi (TH) muuttaa aminohappo L-tyrosiinin 3,4-dihydroksifenyylialaniiniksi (L-DOPA)., Hydroksylaatio L-tyrosiini TH johtaa muodostumista DA esiaste L-DOPA, joka metaboloituu aromaattisen L-aminohappo-dekarboksylaasin (AADC; ks Cooper et al., 2002) dopamiinilähettimeen. Tämä vaihe tapahtuu niin nopeasti, että L-dopaa on vaikea mitata aivoissa estämättä ensin AADC: tä., Neuronien, jotka käyttävät DA kuten lähetin, dekarboksyloinnin L-DOPA dopamiini on viimeinen vaihe muodostumista lähettimen; kuitenkin, näiden neuronien käyttävät noradrenaliinin (noradrenaliini) tai adrenaliinia (adrenaliini), kuten lähettimet, entsyymi dopamiini-beetta-hydroksylaasin (DBH), joka muuntaa dopamiinia tuottaa noradrenaliinin, on myös läsnä. Tässä vielä muiden neuronien jossa adrenaliini on lähetin, kolmas entsyymi phenylethanolamine N-metyylitransferaasin (PNMT) muuntaa noradrenaliinin osaksi adrenaliinia., Näin solu, joka käyttää adrenaliinia kuin sen lähetin sisältää neljä entsyymejä (TH, AADC, DBH, ja PNMT), ottaa huomioon, että noradrenaliinin neuronien sisältää vain kolme entsyymejä (puuttuu PNMT) ja dopamiinin reseptorit soluissa vain kaksi (TH ja AADC).
Hajoamismedit
katekoliamiinien puoliintumisaika veressä kiertäessä on muutamia minuutteja. Ne voidaan hajottaa joko metyloimalla katekoli-O-metyylitransferaasilla (COMT) tai deaminoimalla monoamiinioksidaasilla (MAO).
Mao-estäjät sitoutuvat MAO, mikä estää sitä hajottaa katekoliamiinien ja muita monoamiinit.,
Hajoamista katekoliamiinien välittyy kaksi keskeistä entsyymit: katekoli-O-metyylitransferaasin (COMT), joka on läsnä synapsiraossa ja sytosolissa solun ja monoamiinioksidaasin (MAO), joka sijaitsee mitokondrion kalvo. Molemmat entsyymit vaativat kofaktoreita: COMT käyttää MG2+: ta kofaktorina Maon käyttäessä FAD: ta., Ensimmäinen vaihe katabolinen prosessi välittyy joko MAO tai COMT joka riippuu kudosten ja sijainti katekoliamiinien (esimerkiksi hajoaminen katekoliamiinien synapsiraossa välittyy COMT koska MAO on mitokondrioiden entsyymi). Seuraavat kataboliset vaiheet polulla ovat alkoholidehydrogenaasi, aldehydidehydrogenaasi ja aldehydireduktaasi. Epinefriinin ja noradrenaliinin lopputuote on vanillyylimandelihappo (VMA), joka erittyy virtsaan. Dopamiinikatabolia johtaa homovanillihapon (HVA) tuotantoon.
