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-tirozina este transformată în L-DOPA de o altă enzimă AAAH (tirozină 3-hidroxilază) cu tetrahidrobiopterină, O2 și fier feros (Fe2+) ca cofactori. L-DOPA este transformat în dopamină prin decarboxilaza enzimatică aromatică l-aminoacid (AADC), cu fosfat piridoxal ca cofactor. Dopamina în sine este de asemenea utilizată ca precursor în sinteza neurotransmițătorilor norepinefrină și epinefrină. Dopamina este transformată în norepinefrină de către enzima dopamină β-hidroxilază (DBH), cu O2 și acid L-ascorbic ca cofactori., Norepinefrina este transformată în epinefrină de enzima feniletanolamină N-metiltransferază (PNMT) cu S-adenozil-L-metionină ca cofactor.
LocationEdit
Catecolamine sunt produse în principal de chromaffin celulele suprarenale maduva spinarii si fibrele postganglionare ale sistemului nervos simpatic., Dopamina, care acționează ca un neurotransmițător în sistemul nervos central, este produsă în mare parte în corpurile celulare neuronale în două zone ale trunchiului cerebral: zona tegmentală ventrală și substantia nigra, dintre care ultima conține neuroni pigmentați de neuromelanină. În mod similar, corpurile celulare pigmentate de neuromelanină ale locus coeruleus produc norepinefrină., Epinefrina este produsă în grupuri mici de neuroni din creierul uman care exprimă sintetizarea enzimelor, phenylethanolamine N-metiltransferază; acesti neuroni proiect de la un nucleu, care este adiacente (ventrolateral) în area postrema și de la un nucleu în regiunea dorsală a tractului solitar.dopamina este prima catecolamină sintetizată din DOPA. La rândul lor, norepinefrina și epinefrina sunt derivate din modificarea metabolică ulterioară a dopaminei., Enzima dopamină hidroxilază necesită cupru ca cofactor (nu este prezentat în diagramă), iar DOPA decarboxilaza necesită PLP (nu este prezentat în diagramă). Etapa de limitare a vitezei în biosinteza catecolaminelor prin calea metabolică predominantă este hidroxilarea L-tirozinei la L-DOPA.sinteza catecolaminelor este inhibată de alfa-metil-p-tirozină (AMPT), care inhibă hidroxilaza tirozinei.aminoacizii fenilalanină și tirozină sunt precursori pentru catecolamine. Ambii aminoacizi se găsesc în concentrații mari în plasma sanguină și în creier., La mamifere, tirozina poate fi formată din fenilalanină dietetică prin enzima fenilalanină hidroxilază, Găsită în cantități mari în ficat. Cantități insuficiente de fenilalanină hidroxilază duc la fenilcetonurie, o tulburare metabolică care duce la deficite intelectuale, cu excepția cazului în care este tratată prin manipulare dietetică. Sinteza catecolaminelor este de obicei considerată a începe cu tirozina. Enzima tirozină hidroxilază (TH) transformă aminoacidul L-tirozină în 3,4-dihidroxifenilalanină (L-DOPA)., Hidroxilarea L-tirozinei de către TH are ca rezultat formarea precursorului da L-DOPA, care este metabolizat de decarboxilaza aromatică a l-aminoacidului (AADC; vezi Cooper et al., 2002) la transmițătorul dopamină. Acest pas are loc atât de rapid încât este dificil să se măsoare L-DOPA în creier fără a inhiba mai întâi AADC., În neuronii care utilizează DA ca transmițător, decarboxilarea L-DOPA la dopamină este ultimul pas în formarea transmițătorului; cu toate acestea, în acei neuroni care utilizează norepinefrină (noradrenalină) sau epinefrină (adrenalină) ca emițătoare, enzima dopamină β-hidroxilază (DBH), care transformă dopamina pentru a produce norepinefrină, este de asemenea prezentă. În alți neuroni în care epinefrina este transmițătorul, o a treia enzimă feniletanolamină N-metiltransferază (PNMT) transformă norepinefrina în epinefrină., Astfel, o celulă care utilizează epinefrina ca transmițător conține patru enzime (LEA, AADC, DBH, și PNMT), în timp ce noradrenalina neuroni conține doar trei enzime (lipsit de PNMT) și dopamină celule doar două (LEA și AADC).catecolaminele au un timp de înjumătățire de câteva minute atunci când circulă în sânge. Acestea pot fi degradate fie prin metilare prin catecol-O-metiltransferaze (COMT), fie prin deaminare prin monoaminooxidaze (MAO).IMAO se leagă de MAO, împiedicându-l astfel să descompună catecolaminele și alte monoamine.,catabolismul catecolaminelor este mediat de două enzime principale: catecol-O-metiltransferaza (COMT) care este prezentă în cleftul sinaptic și citozolul celulei și monoaminooxidaza (MAO) care este localizată în membrana mitocondrială. Ambele enzime necesită cofactori: COMT folosește Mg2+ ca cofactor, în timp ce MAO folosește FAD., Prima etapă a procesului catabolic este mediată fie de MAO, fie de COMT, care depinde de țesutul și localizarea catecolaminelor (de exemplu, degradarea catecolaminelor în cleftul sinaptic este mediată de COMT, deoarece MAO este o enzimă mitocondrială). Următorii pași catabolici din cale implică alcool dehidrogenază, aldehidă dehidrogenază și aldehidă reductază. Produsul final al epinefrinei și norepinefrinei este acidul vanililmandelic (VMA) care este excretat în urină. Catabolismul dopaminei conduce la producerea de acid homovanilic (HVA).
