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 er omgjort til L-DOPA av en annen AAAH enzym (tyrosin 3-hydroksylase) med tetrahydrobiopterin, O2, og jern jern (Fe2+) som kofaktorer. L-DOPA er konvertert til dopamin av enzymet aromatiske L-amino acid decarboxylase (AADC), med pyridoxal fosfat som kofaktor. Dopamin i seg selv er også brukt som forløper i syntesen av signalstoffene noradrenalin og adrenalin. Dopamin er omgjort til noradrenalin av enzymet dopamin β-hydroksylase (DBH), med O2 og L-askorbinsyre som kofaktorer., Noradrenalin er omgjort til epinephrine av enzymet phenylethanolamine N-metyltransferase (PNMT) med S-adenosyl-L-metionin som kofaktor.
LocationEdit
Katekolaminer er produsert hovedsakelig av chromaffin celler av adrenal medulla og postganglionic fibre av det sympatiske nervesystemet., Dopamin, som fungerer som en nevrotransmitter i det sentrale nervesystemet, er i stor grad produsert i neuronal cellen organer i to områder i hjernestammen: den ventrale tegmental området og substantia nigra, sistnevnte som inneholder neuromelanin-pigmentert nevroner. Tilsvarende neuromelanin-pigmentert cellen organer i locus coeruleus produsere noradrenalin., Adrenalin er produsert i små grupper av nerveceller i den menneskelige hjerne, som uttrykte sin syntetisere enzym, phenylethanolamine N-metyltransferase; disse nevroner prosjektet fra en kjerne som er ved siden av (ventrolateral) til area postrema og fra en kjerne i ryggfinnen regionen av den ensomme skrift.
BiosynthesisEdit
Dopamin er den første katekolaminer syntetisert fra DOPA. I sin tur, noradrenalin og adrenalin er avledet fra videre metabolske endringer av dopamin., Enzymet dopamin hydroksylase krever kobber som en kofaktor (vises ikke i diagrammet) og DOPA decarboxylase krever PLP (vises ikke i diagrammet). Pris for å begrense trinn i katekolaminer biosyntese gjennom den dominerende metabolismevei er hydroksylering av L-tyrosin til L-DOPA.
Katekolaminer syntese er hemmet av alfa-methyl-p-tyrosin (AMPT), som hemmer tyrosin hydroksylase.
aminosyrene fenylalanin og tyrosin er forløpere for katekolaminer. Både aminosyrer er funnet i høye konsentrasjoner i blodet plasma og hjernen., I pattedyr, tyrosin kan være dannet fra kosttilskudd fenylalanin av enzymet fenylalanin hydroksylase, finnes i store mengder i leveren. Ikke nok mengder fenylalanin hydroksylase resultere i fenylketonuri, en stoffskiftesykdom som fører til intellektuell underskudd med mindre behandlet av kosttilskudd manipulasjon. Katekolaminer syntese er vanligvis ansett for å begynne med tyrosin. Enzymet tyrosin hydroksylase (TH) konverterer aminosyren L-tyrosin til 3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA)., Den hydroksylering av L-tyrosin ved TH resulterer i dannelsen av den DA forløper L-DOPA, som metaboliseres av aromatiske L-amino acid decarboxylase (AADC; se Cooper et al., 2002) til senderen dopamin. Dette trinnet skjer så raskt at det er vanskelig å måle L-DOPA i hjernen uten først å hemme AADC., I nevroner som bruker DA som senderen, decarboxylation av L-DOPA til dopamin, som er siste trinn i dannelsen av senderen, men i de nevroner ved hjelp av noradrenalin (noradrenalin) eller adrenalin (adrenalin) som sendere, enzymet dopamin β-hydroksylase (DBH), som omdanner dopamin å gi noradrenalin, er også til stede. I fortsatt andre nevroner som epinephrine er senderen, en tredje enzym phenylethanolamine N-metyltransferase (PNMT) konverterer noradrenalin i adrenalin., Dermed, en celle som bruker epinephrine som sender inneholder fire enzymer (TH, AADC, DBH, og PNMT), mens noradrenalin nevroner inneholder bare tre enzymer (mangler PNMT) og dopamin cellene bare to (TH og AADC).
DegradationEdit
Katekolaminer har en halveringstid på noen få minutter når som sirkulerer i blodet. De kan være dårligere enten ved metylering av katekol-O-methyltransferases (COMT) eller ved deamination av monoamin oxidases (MAO).
mao-hemmere binde seg til MAO, og dermed hindre den fra å bryte ned katekolaminer og andre monoamines.,
Katabolisme av katekolaminer er mediert av to viktige enzymer: katekol-O-metyltransferase (COMT) som er til stede i synaptic kløft og cytosol av cellen og monoamine oxidase (MAO) som ligger i mitokondrie membranen. Både enzymer krever kofaktorer: COMT bruker Mg2+ som en kofaktor mens MAO bruker FAD., Det første trinnet av den katabolske prosessen er mediert av enten MAO eller COMT som avhenger av vev og plassering av katekolaminer (for eksempel nedbrytning av katekolaminer i synaptic kløft er mediert av COMT fordi MAO er en mitokondrie enzym). Neste katabolske skritt på veien involverer alkohol dehydrogenase, aldehyd dehydrogenase og aldehyd reduktase. Sluttproduktet av adrenalin og noradrenalin er vanillylmandelic syre (VMA) som skilles ut i urinen. Dopamin katabolisme fører til produksjon av homovanillic syre (HVA).
