Вернемся снова к метионину, с которого в нормальных условиях начинается построение белка. Мы уже говорили, что комплекс метионин — тРНК, при посредстве которого метионин помещается в первое положение, не обязательно должен содержать формильную группу. Очевидно, при сравнительно высокой концентрации магния сама формильная группа не играет существенной роли в нужном размещении аминокислоты. Здесь гораздо важнее характер самой тРНК: инициатором синтеза может служить только формилируемая разновидность тРНК, причем для своего действия она даже не нуждается в формильной группе. Благодаря каким же свойствам эта тРНК способна играть роль инициатора синтеза?

Разумно предположить, что рассматриваемая нами разновидность тРНК имеет какую-то особую конфигурацию, благодаря которой она соответствует какому-то вполне определенному участку рибосомы. Надо сказать, что по имеющимся данным рибосома имеет два участка для прикрепления тРНК.

Один из них — это участок для связывания аминоацил — тРНК («аминоацильный» центр); здесь располагается тРНК, только что доставившая аминокислоту. Другой участок на рибосоме — участок для связывания пептидил — тРНК («пептидильный» центр); здесь удерживается тРНК в момент образования пептидной связи между аминокислотой, соответствующей этой РНК, и ее ближайшим соседом в пептидной цепи (смотрите рисунок ниже).

Синтез белка идет на внутриклеточных частицах — рибосомах,
которые движутся вдоль «шифрованного текста» — информационной РНК,
считывая генетическую информацию

Очевидно, рибосома имеет два центра, предназначенных для связывания молекул транспортных РНК: пептидильный центр и аминоацильный центр. По-видимому, структура тPHK F специально приспособлена для попадания в пептидильный центр, с чего и начинается синтез белковой цепи (на рисунке это структурное соответствие символизируется выемкой в прямоугольнике, обозначающем TPHK F). Другие тРНК, возможно, приобретают конфигурацию, необходимую для связывания с пептидильным центром, уже после того, как попадут на аминоацильный центр. Первый этап (вверху) состоит в том, что кодов: АУГ, расположенный в начале цепи (5´-фосфатный конец) информационной РНК, образует пару с антикодоном УАЦ. Предполагается, что он присутствует в тPHKF, доставляющей к месту синтеза формилметионин, с которого и начинается белковая цепь. Второй кодон АУГ образует пару с антикодоном УАЦ на тРНК м, доставляющей к месту синтеза молекулу обычного метионина. На втором этапе (внизу) молекула TPHK f покидает место синтеза, и пептидильный центр занимает тРНКм, которая удерживает теперь растущую пептидную цепь. На аминоацильный центр попадает валиновая тРНК.

Тогда вполне правдоподобно выглядит предположение, согласно которому конфигурация формилируемой тРНК, связывающей метионин, специально приспособлена для соединения с пептидильным центром, благодаря чему обеспечивается объединение первых двух аминокислот.

В пользу этой гипотезы говорят результаты экспериментов с антибиотиком пуромицином, выполненные в нашей лаборатории М. Бретчером и одним из авторов настоящей статьи (К. Маркером), а также Ф. Ледером и его сотрудниками.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Метионин – незаменимая аминокислота, то есть не синтезируется в организме человека. Поэтому метионин должен постоянно поступать в организм вместе с пищей. Метионин входит в состав белка, который является одним из главных «строительных материалов» человеческого организма. Эта аминокислота не только входит в состав белков, но также является основой множества жизненно необходимых веществ.

Какие же соединения даёт метионин?

• Метионин в организме переходит в аминокислоту цистеин, которая является предшественником вещества глутатиона. Это очень важно при отравлениях, когда требуется большое количество глутатиона для обезвреживания токсинов и защиты печени.
• Метионин служит в организме источником химических групп и элементов при биосинтезе гормона адреналина, медиатора холина, необходимого для передачи нервного импульса, и др., а также является источником серы при биосинтезе цистеина.
• Определённые соединения метионина (метил-метионин-сульфоний – в фармакологии известен как «метиосульфония хлорид», или «витамин U») обладают выраженным цитопротективным действием на слизистую желудка и двенадцатиперстной кишки, то есть способствуют заживлению язвенных и эрозивных поражений слизистой желудка и двенадцатиперстной кишки.
• Метионин необходим человеческому организму при дефиците витамина В12. Нарушение образования цистеина из метионина – это одна из причин неврологических нарушений при дефиците витамина В12. Возникает дефицит активного метионина, нарушается синтез холина и содержащих холин фосфолипидов – лецитина и сфингомиелина, которые являются компонентами нервной ткани. Поражение нервной системы при дефиците витамина В12 обусловлено, во всяком случае отчасти, нарушением синтеза этих соединений из-за недостатка метионина.

Какова роль метионина в метаболизме?

Особая роль этой аминокислоты в обмене веществ связана с тем, что она содержит подвижную метильную группу (-СНз), которая может передаваться на другие соединения. Способностью метионина отдавать метильную группу обусловлен его липотропный эффект (удаление из печени избытка жира).
Отдавая подвижную метильную группу, метионин способствует синтезу холина, с недостаточным образованием которого связаны нарушение синтеза фосфолипидов из жиров и отложение в печени нейтрального жира. Липотропным свойством обладает также белок казеин (и содержащий его творог), который имеет в составе значительное количество метионина.
Метионин участвует в синтезе адреналина, креатина и других биологически важных соединений; активирует действие гормонов, витаминов (В 12 , аскорбиновой и фолиевой кислот), ферментов. Как известно, основными регуляторами метаболизма в человеческом организме являются ферменты, что доказывает важность метионина, входящего в их состав.
Если нарушается метаболизм, то организм человека «теряет равновесие», что неотвратимо приводит кразного рода расстройствам и заболеваниям.

Путем метилирования (отдачи -CH3-группы) метионин обезвреживает токсичные продукты. Применяют метионин для лечения и предупреждения заболеваний и токсических поражений печени (цирроз, поражения мышьяковистыми препаратами, хлороформом, бензолом и другими веществами), а также при хроническом алкоголизме, сахарном диабете и др. Эффект более выражен при жировой инфильтрации клеток печени. При вирусном гепатите применять метионин не рекомендуется.
Метионин назначают для лечения дистрофии, возникающей в результате белковой недостаточности у детей и взрослых после дизентерии и других хронических инфекционных заболеваний.

Метионин способствует снижению содержания холестерина в крови, уменьшению отложения жира в печени и улучшению функции печени, может оказывать умеренное антидепрессивное действие (по-видимому, за счёт влияния на биосинтез адреналина).

Также нельзя забывать, что метионин лежит в основе образования вещества креатина, необходимого для тех, кто желает увеличить мышечную массу, а также держать своё тело в отличной форме!

Метионин требуется при следующих состояниях и заболеваниях:

• Синдром хронической усталости
• Болезнь Альцгеймера
• Рассеянный склероз
• Ревматоидный артрит
• Желчекаменная болезнь
• Гепатиты
• Предменструальный синдром
• Фиброзно-кистозная мастопатия
• Алкоголизм
• Ожирение
• Фибромиалгия
• Болезнь Паркинсона
• Атеросклероз
• Диабет
• Остеоартрит
• Цирроз
• Раннее старение кожи
• Ухудшение состояния волос
• Ломкость и расслоение ногтей

Как можно заметить, список нарушений при дефиците метионина огромен. Это доказывает его крайнюю необходимость для человеческого организма. Метионин также применяют в комплексной терапии токсикоза беременности.Он также необходим для синтеза нуклеиновых кислот, коллагена и многих других белков. Его полезно потреблять женщинам, принимающим оральные гормональные контрацептивы.

Есть мнение…

Традиционно метионин относят к антиоксидантам и факторам, предотвращающим старение. Существует мнение, что ограничение потребления метионина приводит к увеличению продолжительности жизни. По этому поводу было много споров, но в конечном итоге многими учёными и специалистами было доказано, что это мнение неверно. Напротив, метионин играет роль своеобразного «стабилизатора жизни», спасая организм от многих перечисленных ранее заболеваний.

Нельзя забывать, что метионин – важная аминокислота, которая необходима организму для обеспечения протекания множества процессов. Надо помнить, что эта аминокислота незаменимая и должна постоянно поступать в организм с пищей.

Метаболизм метионина зависит от различных регуляторных систем, в том числе и от действия гормонов. Он является фактором, который определяет сопротивляемость стрессу, а в конечном итоге здоровье и продолжительность жизни.

Способ применения и дозы

Назначают внутрь 3 – 4 раза в день. Разовая доза для взрослых 0,5 – 1,5 г, для детей до 1 года – 0,1 г, до 2 лет – 0,2 г, от 3 до 4 лет – 0,25 г, от 5 до 6 лет – 0,3 г, от 7 лет и старше – по 0,5 г. Принимают за полчаса до еды. Курс лечения продолжается 10 – 30 дней. Препарат можно назначать также курсами по 10 дней с 10-дневными перерывами. При рвоте метионин отменяют.

Основные натуральные источники

Больше всего встречается в говяжьем и курином мясе, в говяжей печени и треске, достаточно много содержится в твороге, куриных яйцах; крупах (по убыванию) рисовой, пшенной, овсяной, гречневой, перловой, пшеничной, манной; в горохе, макаронах и уже меньше в молоке/кефире и хлебе. Также присутствует в бананах, бобах, фасоли, чечевице и сое.

Как уже говорилось и доказывалось в предыдущих статьях, калорийно ограниченное питание позволяет существенно увеличить как среднюю так и .

Другой путь к долголетию - это сокращение употребления метионина, одной из незаменимых аминокислот, входящих в состав белков.

Ограничение содержания метионина в рационе увеличивает продолжительность жизни. Это доказано исследованиями на мышах и крысах. Добавление к низкокалорийному питанию одной только аминокислоты метионина сокращало продолжительность жизни модельных животных.

Эффект ограничительного питания зависит как от углеводной, так и от белковой составляющей.

Ограничение в питании расценивается организмом как сигнал тревоги о предстоящем голоде. Голодание неизбежно влечет за собой снижение плодовитости, что ставит под угрозу само существование популяции.

Чтобы противостоять такому развитию событий, эволюцией найден выход - замедление . Этим достигается увеличение продолжительности репродуктивного периода индивида и понижается риск сокращения численности потомства.

Сигнальный характер эффекта ограничительного питания хорошо показывают эксперименты с метионином. Вероятнее всего, что организм вычисляет именно по метионину не только объем доступного питания, но в первую очередь количество незаменимых аминокислот, обязательных для синтеза собственных белков.

Метионин не может быть полностью исключен из рациона питания человека, поскольку является незаменимой аминокислотой и обязательно должен присутствовать в организме. С него начинается синтез всех собственных белков. Поэтому очень важно соблюсти баланс между необходимостью его употребления для нормального существования организма и сокращением его потребления чтобы увеличить продолжительность жизни.

Из метионина в организме происходит биосинтез аминокислоты гомоцистеина, которая с возрастом накапливается в организме. Избыток гомоцистеина повреждает внутренние стенки сосудов, что ведет к образованию тромбов и атеросклеротических бляшек.

Не холестерин повреждает сосуды. Организм использует холестерин как материал для ремонта сосудов, заделывая им повреждения. Повышение концентрации гомоцистеина в крови на 5 мкмоль/л увеличивает риск атеросклероза на 60-80 процентов в зависимости от пола.

С повышением уровня гомоцистеина повышается риск возникновения болезни Альцгеймера и старческого слабоумия.

Наибольшую опасность с точки зрения содержания метионина представляют сыры, в которых этой аминокислоты содержится почти вдвое больше, чем в мясе или рыбе.

Суточная потребность организма в животном белке составляет примерно 1-1.2 грамма на килограмм веса, то есть, не более 70-100 граммов животного белка.

: 14 комментариев

1. Светлана

   Удивительно, что везде пишут, что метионин один из самых мощных антиоксидантов. Что снижает уровень плохого холестерина в крови, чистит кровеносные сосуды, гепатопротектор. Может быть метионин повышает гомоцистеин и вредит сосудам, если его потреблять очень много? Надо ли ограничивать потребление метионина, если по анализам гомоцистеин в норме и витамины группы B тоже в норме?

2. Иванов

   Великолепная точка зрения, значит фосфоглив и гептрал выдумка? Скажите, как избавится долголетнему человеку от гомоцистеина, а от ЛДГ?

3. Олег

   Виталий, вы пишете:"Витамин В12 - единственный витамин, который может накапливаться в организме".
   А как быть тогда с витаминами: A, D, Е, К?

4. Марина

; незаменимые аминокислоты
Фармакологическое действие: Восполняющее дефицит аминокислот, метаболическое, гепатопротекторное. Регулирует азотистый баланс. Содержит подвижную метильную группу и участвует в процессах метилирования, обеспечивающих синтез холина, адреналина, креатина и др. биологически важных соединений, обезвреживание токсических продуктов, образование фосфолипидов. Тормозит отложение в печени нейтрального жира, оказывает липотропный эффект (удаление из печени избытка жира). Модулирует эффект гормонов и витаминов (В12, аскорбиновой и фолиевой кислот).
Метионин (сокращенно Met или M) – альфа-аминокислота с химической формулой HO2CCH (NH2) CH2CH2SCH3. Эта незаменимая аминокислота классифицируется как неполярная. Она кодируется кодоном инициации AUG, который указывает на кодирующую область мРНК, где начинается трансляция в белок.

Функция

Регенерация метионина

Метионин может быть регенерирован из гомоцистеина с помощью (4) метионин синтазы в реакции, для осуществления которой необходим витамин В12 в качестве кофактора. Гомоцистеин может быть также реметилизирован с использованием глицинбетаина (NNN-триметилглицина, ТМГ) в метионин через фермент бетаин-гомоцистеин-метилтрансферазы (EC2.1.1.5, BHMT). BHMT составляет до 1,5% от общего растворимого белка печени, и недавние данные свидетельствуют о том, что она может иметь большее влияние на гомеостаз метионина и гомоцистеина, чем метионин синтаза.

Преобразование в цистеин

Гомоцистеин может быть преобразован в цистеин.

(5) цистатионин-бета-синтаза (PLP-зависимый фермент) объединяет гомоцистеин и серин, производя цистатионин. Вместо того, чтобы разрушать цистатионин через цистатионин-бета-лиазу, как на пути биосинтеза, цистатионин разбивается на цистеин и альфа-кетобутират через (6) цистатионин-гамма-лиазу. (7) фермент дегидрогеназы альфа-кетокислоты преобразует альфа-кетобутират в пропионил-КоА, который метаболизируется в сукцинил-КоА.

Синтез метионина

Рацемический метионин может быть синтезирован из диэтилового фталимидомалоната натрия при помощи алкилирования с хлорэтилметилсульфидом (ClCH2CH2SCH3) и дальнейшего гидролиза и декарбоксилирования.

Метионин в продуктах питания

Большое количество метионина можно найти в яйцах, семенах кунжута, бразильских орехах, рыбе, мясе и некоторых других семенах растений; а также в зернах. Большинство фруктов и овощей содержат очень небольшие количества метионина, как и большинство бобовых. Рацемический метионин иногда добавляют в качестве ингредиента для кормов.

Ограничения потребления метионина

Существуют научные доказательства того, что ограничение потребления метионина может увеличить продолжительность жизни некоторых животных. Исследование 2005 года показало, что ограничение в потреблении метионина без ограничения калорий вызывало увеличение продолжительности жизни мышей. Исследование, опубликованное Nature показало, что добавление в рацион дрозофил больших количеств незаменимой аминокислоты метионина при диетических ограничениях прочих незаменимых аминокислот (EAAs) восстанавливало плодовитость без снижения продолжительности жизни, характерной для диетических ограничений. Однако в сочетании с одним или несколькими другими EAAs метионин действует, сокращая продолжительность жизни. Другие исследования показали, что ограничения метионина также препятствуют процессам развития болезней, связанным со старением, у мышей и ингибируют канцерогенез толстой кишки у крыс. Исследование 2009 года на крысах показало, что «добавление метионина в рацион увеличивает производство митохондриального АФК и митохондриальных окислительных повреждений ДНК в митохондриях печени крыс, что говорит о возможной гепатотоксичности вещества». Однако метионин является незаменимой аминокислотой, и ее нельзя полностью удалять из рациона животных, не находящихся в зоне риска заболевания или смерти. Например, у крыс, в диете которых отсутствует метионин, часто наблюдается развитие стеатогепатита (жировой дистрофии печени), анемии и потери двух третей массы тела в течение 5 недель. Применение метионина уменьшает патологические последствия такой диеты.

Кормовой метионин

DL-метионин иногда дается в качестве добавки для питания собак, за счет снижения рН мочи вещество помогает снизить вред, наносимый мочой собак газонам и цветам. Допускается добавление метионина в органические корма для птиц в США.

1. Метионин - незаменимая аминокислота, необходимая для синтеза белков. Мет-тРНК мет участвует в инициации процесса трансляции каждого белка. Как и многие другие аминокислоты, метионин подвергается транс- и дезаминированию. Особая роль метионина заключается в том, что метильная группа этой аминокислоты используется для синтеза целого ряда соединений в реакциях трансметилирования. Основным донором метильной группы является S-аденозилметионин (SAM) - активная форма метионина, который присутствует во всех типах клеток и синтезируется из метионина и АТФ под действием фермента метионин-аденозилтрансферазы:

Структура -S+-CH 3 в SAM является нестабильной, метильная группа легко отщепляется, что определяет высокую способность ее к переносу на другие соединения в реакциях трансметилирования (рис. 9.20).

Рис. 9.20. Метаболизм метионина

В реакциях трансметилирования SAM превращается в S-аденозилгомо- цистеин (SAr), который гидролитически расщепляется с образованием аденозина и гомоцистеина. Последний может снова превращаться в метионин с участием метил-Н 4 -фолата и витамина В 12 . Регенерация метионина тесно связана с обменом серина и глицина и взаимопревращениями производных Н 4 -фолата (см. рис. 9.20).

2. Метионин и серин необходимы для синтеза условно заменимой аминокислоты цистеина, причем в этом процессе метионин является донором атома серы. Цистеин образуется непосредственно из гомоцистеина в ходе двух реакций, которые происходят с участием пиридоксальфосфата (см. рис. 9.20). Генетический дефект этих ферментов приводит к нарушению использования гомоцистеина в организме и превращению его вгомоцистин.

Гомоцистин может накапливаться в крови и тканях, выделяться с мочой, вызывая гомоцистинурию. Заболевание сопровождается эктопией (смещением) хрусталика глаза, катарактой, остеопорозом, умственной отсталостью (-50% больных). Причиной заболевания могут служить как наследственные нарушения обмена гомоцистеина, так и гиповитаминоз фолиевой кислоты или витаминов В 12 и

SАМ как донор метильной группы участвует в синтезе многих веществ (лецитина, адреналина, карнитина, ацетилхолина, креатина и др.), а также в инактивации нормальных метаболитов и обезвреживании токсических веществ в печени.

3. Синтез фосфатидилхолина (лецитина) наиболее активно протекает в печени, которая использует лецитин на построение мембран и формирование липопротеинов. Реакцию катализирует фосфатидилэтаноламинтрансметилаза.

В клетки других тканей фосфатидилхолин доставляется в составе ЛПНП. Особую роль лецитин играет в метаболизме ЛПВП (см. модуль 8).

4. Синтез карнитина - переносчика ацильной группы в митохондрии - происходит путем метилирования γ-аминомасляной кислоты с участием SAM:

5. Синтез креатина происходит с использованием трех аминокислот:аргинина, глицина и метионина. Процесс начинается в почках, в реакцию вступают аргинин и глицин. Образующийся гуанидинацетат поступает затем в печень, где подвергается метилированию с участием SAM и превращается в креатин. Из печени креатин транспортируется в мышцы и головной мозг.

Креатин в клетках превращается в креатинфосфат - макроэргическое соединение, являющееся резервной формой энергии в мышечной и нервной тканях. Содержание креатинфосфата в покоящейся мышце в восемь раз выше, чем АТФ. Эту реакцию катализирует ферменткреатинкиназа (рис. 9.21).

Рис. 9.21. Схема синтеза и использования креатина

Креатинфосфат играет важную роль в обеспечении работающей мышцы энергией в начальный период физической работы. В работающей мышце концентрация АТФ некоторое время остается постоянной, а концентрация креатинфосфата быстро снижается. Часть образовавшегося креатина и креатинфосфата с постоянной скоростью превращается в креатинин, который выводится с мочой (норма - 1-2 г/сут, или 8,8-17,6 ммоль/л)

При уменьшении массы мышц вследствие длительного отрицательного азотистого баланса, при состояниях, ведущих к атрофии мышц,выделение креатинина снижается (голодание, острые инфекции, сахарный диабет, гипертиреоз и т.д.). Определение содержания в крови креатина и креатинина используется для диагностики заболеваний, а также как показатель эффективности работы мышц в спортивной медицине.