Přeskočit na obsah

Methionin

Z Infopedia
Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox Aminokyselina Methionin (zkratka Met nebo M) je esenciální, glukoplastická a proteinogenní aminokyselina, což znamená, že je nezbytnou součástí proteinů a lidské tělo si ji nedokáže samo syntetizovat. Musí být proto přijímána v potravě. Spolu s cysteinem je jednou ze dvou proteinogenních aminokyselin obsahujících síru. Jeho kodon v genetickém kódu je AUG, který zároveň slouží jako tzv. start kodon. To znamená, že methionin je téměř vždy první aminokyselinou zařazenou při translaci do vznikajícího polypeptidového řetězce u eukaryot a archeí.

Kromě své role stavebního kamene proteinů je methionin klíčovým meziproduktem v mnoha metabolických drahách. Je prekurzorem pro syntézu dalších důležitých molekul, jako jsou S-adenosylmethionin (SAM), cystein, taurin a karnitin. SAM je univerzálním donorem methylových skupin v těle, což je proces nezbytný pro regulaci genové exprese, syntézu neurotransmiterů a metabolismus fosfolipidů.

🧪 Chemická struktura a vlastnosti

Chemicky se jedná o α-aminokyselinu s chemickým vzorcem C₅H₁₁NO₂S. Jeho postranní řetězec obsahuje thioetherovou skupinu (–S–CH₃), která mu propůjčuje nepolární, hydrofobní charakter. Díky přítomnosti atomu síry je methionin náchylný k oxidaci, při níž vzniká methionin sulfoxid a následně methionin sulfon. Tato oxidace může ovlivnit strukturu a funkci proteinů.

Stejně jako většina aminokyselin (s výjimkou glycinu) je methionin chirální a existuje ve dvou enantiomerech:

  • L-methionin: Přirozeně se vyskytující forma, která je využívána živými organismy pro syntézu proteinů.
  • D-methionin: Může být v těle metabolizován na L-formu pomocí enzymu D-aminokyselinové oxidázy. Synteticky vyráběná směs obou forem (DL-methionin) se běžně používá jako doplněk krmiv pro zvířata.

Methionin je relativně stabilní aminokyselina, ale jeho thioetherová skupina může být citlivá na silná oxidační činidla.

🧬 Biologický význam

Role methioninu v organismu je mnohostranná a dalece přesahuje pouhou stavbu proteinů.

📜 Proteinová syntéza

Nejznámější funkcí methioninu je jeho role jako iniciační aminokyseliny při syntéze proteinů. Proces translace (překladu genetické informace z mRNA do sekvence aminokyselin) začíná na kodonu AUG. Ribozom rozpozná tento kodon a naváže na něj transferovou RNA (tRNA) nesoucí methionin.

Ačkoliv většina nově syntetizovaných proteinů začíná methioninem, tato první aminokyselina je často posttranslačně odštěpena specifickými enzymy (aminopeptidázami), takže ve finálním funkčním proteinu se již nemusí nacházet na N-konci.

⚙️ Metabolické dráhy

Methionin je ústředním bodem tzv. methioninového cyklu, který je klíčový pro methylační reakce v těle.

  1. Methionin reaguje s ATP za vzniku S-adenosylmethioninu (SAM nebo AdoMet).
  2. SAM je vysoce reaktivní molekula a slouží jako hlavní donor methylové skupiny (–CH₃) v desítkách biochemických reakcí. Methylace je zásadní pro:
  3. Po odevzdání methylové skupiny se SAM mění na S-adenosylhomocystein (SAH).
  4. SAH je hydrolyzován na homocystein.
  5. Homocystein může být buď remethylován zpět na methionin (což vyžaduje kyselinu listovou a vitamín B12), nebo nevratně přeměněn na cystein v tzv. transsulfurační dráze (vyžaduje vitamín B6).

Zvýšená hladina homocysteinu v krvi (hyperhomocysteinémie) je považována za rizikový faktor pro kardiovaskulární onemocnění.

Sulfurace

Prostřednictvím transsulfurační dráhy poskytuje methionin atom síry pro syntézu cysteinu. Cystein je dále využíván pro tvorbu glutationu, jednoho z nejdůležitějších antioxidantů v těle, a také taurinu, který hraje roli v funkci žluči a nervového systému.

🍏 Zdroje v potravě

Jelikož je methionin esenciální aminokyselinou, je nutné jej přijímat stravou. Bohatými zdroji jsou především bílkoviny živočišného původu.

V rostlinné říši je methionin často limitující aminokyselinou. To znamená, že jeho obsah v některých rostlinných proteinech (např. v mnoha luštěninách) je nižší v porovnání s potřebami lidského těla. Proto je pro vegany a vegetariány důležité kombinovat různé zdroje rostlinných bílkovin (např. luštěniny s obilovinami), aby zajistili příjem všech esenciálních aminokyselin v dostatečném množství.

⚕️ Zdraví a onemocnění

Správná hladina methioninu je klíčová pro udržení zdraví.

Nedostatek a nadbytek

  • Nedostatek: Může vést k poruchám růstu, apatii, otokům (edém), poškození jater a anémii. Vzhledem k běžnému složení stravy v rozvinutých zemích je však jeho nedostatek vzácný.
  • Nadbytek: Dlouhodobě vysoký příjem methioninu, zejména z doplňků stravy, může vést ke zvýšení hladiny homocysteinu, což je, jak bylo zmíněno, spojováno s vyšším rizikem srdečně-cévních onemocnění.

Homocystinurie

Homocystinurie je vzácná dědičná porucha metabolismu, při které chybí nebo je nefunkční enzym (nejčastěji cystathionin beta-syntáza) potřebný k přeměně homocysteinu na cystathionin. To vede k hromadění homocysteinu a methioninu v těle. Neléčené onemocnění způsobuje vážné zdravotní problémy, včetně mentální retardace, očních vad, kosterních deformit a cévních komplikací. Léčba obvykle zahrnuje dietu s nízkým obsahem methioninu a suplementaci vitamíny B6, B12 a kyselinou listovou.

Využití v medicíně a doplňcích

  • Léčba otravy paracetamolem: Methionin může být podán jako alternativa k acetylcysteinu při otravě paracetamolem. Pomáhá obnovit zásoby glutationu v játrech, který je vyčerpán při detoxikaci toxického metabolitu paracetamolu.
  • Okyselování moči: Používá se k okyselení moči, což může pomoci předcházet tvorbě některých typů močových kamenů a omezit růst bakterií při infekcích močových cest.
  • Doplňky stravy: Je součástí některých doplňků stravy určených pro podporu zdraví jater, vlasů a nehtů.

🏭 Průmyslové využití

Methionin je jednou z nejvíce průmyslově vyráběných aminokyselin. Syntetický DL-methionin (racemická směs) je masivně produkován a využíván jako klíčová složka krmných směsí, zejména pro:

  • Drůbež: Kuřata a krůty mají vysoké nároky na sirné aminokyseliny pro růst svaloviny a peří. Přidání methioninu do krmiva na bázi sóji a kukuřice výrazně zlepšuje efektivitu výkrmu.
  • Prasata: Podobně jako u drůbeže, i zde doplňování methioninu optimalizuje růst a využití krmiva.
  • Akvakultura: Přidává se do krmiv pro ryby a krevety.

Celosvětová produkce methioninu se pohybuje v řádech milionů tun ročně, což z něj činí jednu z nejdůležitějších komodit v krmivářském průmyslu.

💡 Pro laiky

Představte si, že vaše tělo je obrovská stavba z Lega.

  • Aminokyseliny jsou jednotlivé kostičky Lega. Existuje jich asi 20 různých druhů.
  • Proteiny (bílkoviny) jsou všechny možné věci postavené z těchto kostiček – svaly, vlasy, enzymy, které řídí chemické reakce, a mnoho dalšího.
  • Esenciální aminokyselina je taková kostička, kterou si vaše tělo neumí samo vyrobit a musíte ji sníst v jídle. Methionin je jednou z nich.

Methionin je ale speciální kostička hned z několika důvodů: 1. Startovací kostička: Když tělo začíná stavět jakýkoliv nový protein, skoro vždy použije jako první kostičku právě methionin. Je to jako signál "Tady začni stavět!". 2. Kostička s přídavkem: Obsahuje síru, což je důležitý prvek. Tuto síru pak tělo může použít k výrobě dalších užitečných látek, například antioxidantů, které chrání buňky před poškozením. 3. Pošťák s balíčky: Methionin se v těle snadno přemění na látku zvanou SAM. SAM funguje jako doručovací služba, která roznáší malé chemické "balíčky" (methylové skupiny) po celém těle. Tyto balíčky zapínají a vypínají geny, pomáhají vyrábět energii a řídí spoustu dalších procesů.

Proč je důležitý pro zvířata? Když farmáři krmí kuřata nebo prasata hlavně kukuřicí a sójou, v tomto krmivu je často málo methioninu. Zvířata pak nerostou tak dobře, jak by mohla. Přidáním malého množství čistého methioninu do krmiva se zajistí, že mají všechny potřebné "kostičky" pro zdravý růst svalů a peří.


Šablona:Aktualizováno

Citováno z „https://infopedia.cz/index.php?title=Methionin&oldid=16245“