מתיונין, ביחד עם ציסטאין, היחיד גופריתהמכילה חומצת אמינו חלבונית. בסינתזת חלבונים, L-מתיונין - צורתו הטבעית והפעילה הביוכימית - תופסת מיקום מיוחד מכיוון שהיא תמיד חומצת האמינו הראשונה, חומר המתנע ממנו מורכב חלבון. L-מתיונין חיוני ומשמש בעיקר כספק של קבוצות מתיל (-CH3) לחשוב הורמונים כגון כולין, אפינפרין, קריאטין ועוד רבים.
מה זה מתיונין?
L- מתיונין (M או Met), הצורה הטבעית והביו-אקטיבית של מתיונין, היא חומצת אמינו חלבונית חיונית. ביחד עם ציסטאין, שבתורו מסונתז ממתיונין, הוא היחיד גופרית- המכילה חומצת אמינו. לסינתזה של חלבונים, L- מתיונין תופס עמדה מיוחדת משום שהיא תמיד חומצת האמינו הראשונה, חומצת האמינו המתחילה, לבניית חלבון כלשהו. מתיונין מקודד על ה- mRNA (שליח RNA) על ידי שלישיית בסיס הגרעין אדנין-אורציל-גואנין (AUG), הידוע גם כקודן ההתחלה. המשמעות היא שכל mRNA מתחיל בשלישיית המתנע AUG. על מנת להתחיל את סינתזת החלבון, תחילה על ה- tRNA (תחבורה RNA) לספק L- מתיונין לפני שניתן יהיה לחבר את חומצת האמינו הבאה. חלבונים מורכב ממחרוזת של לפחות 100 חלבונים חומצות אמינו, כל אחד מקושר ביניהם על ידי קשר פפטיד. בנוסף לתפקידה כמרכיב של רבים חלבונים, L- מתיונין נחשב לספק הקבוצות המתיל החשוב ביותר לסינתזה של הורמונים כמו אדרנלין, כולין, קריאטין, היסטידין ורבים נוספים. בנוסף, L- מתיונין נחשב גם א גופרית ספק לסינתזה של תרכובות מסוימות בגוף.
פונקציה, אפקט ומשימות
מתיונין, בצורת ה- L המגיבה ביוכימית, מבצע פונקציות ברמה גבוהה יותר בחילוף החומרים בגוף, כמו גם פונקציות ספציפיות. פונקציה אחת ברמה גבוהה יותר היא ליצור בעצם את חומצת האמינו הראשונית של חלבון. משמעות הדבר היא כי סינתזת החלבון נעצרת אם אין מספיק L- מתיונין בגוף. עם זאת, במקרים רבים, לאחר תחילת סינתזת החלבון, המתיונין מפוצל וממוחזר, כך שהוא זמין שוב לסינתזת החלבון הבאה. במיוחד בכמה חלבונים מבניים, L- מתיונין הוא מרכיב חשוב המשפיע על המבנה כוח של רצועות, גידים ומרתקים. הקשיות של אצבע ו ציפורניים ו כוח of שער תלוי גם במספר הגופרית גשרים בקרטין, לכן יש חשיבות רבה למתיונין כאן. מתיונין יכול לחצות את דם-מוֹחַ מחסום בקלות יחסית והוא מעורב ביצירת מעטפות המיאלין של עצבים - גם ב- CNS. עודף מתיונין שאינו נחוץ ישירות יכול להמיר ל- S-adenosylmethionine (SAM) על ידי הצמדתו ל- ATP (אדנוזין טריפוספט) ולפעול כתורם לקבוצת מתיל (-CH3). לאחר שחרור קבוצת המתיל, ניתן למחזר שוב מתיונין והוא זמין לתהליכים מטבוליים נוספים. עודף מתיונין יכול להיות מושפל ומטבוליזם במידה מסוימת באמצעות מספר שלבים. מנהלים נוספים של מתיונין עוֹפֶרֶת באמצעות תהליך ההשפלה הפיזיולוגי לחמצה מכוונת של השתן, אשר במקרה של דלקות בדרכי השתן מעכבת את צמיחת החיידקים ותומכת בהשפעת הניתוח אַנְטִיבִּיוֹטִיקָה. כמו כן, ה- pH הנמוך של השתן יכול להתמוסס סידן פוספט ו מגנזיום אַמוֹנִיוּם פוספט אבנים שהחלו להיווצר.
גיבוש, התרחשות, מאפיינים וערכים אופטימליים
מתיונין היא חומצת אמינו חיונית, ולכן יש לספק אותה באופן חיצוני באמצעות דיאטה. מזונות רבים, שמקורם מן החי והצומח, מכילים מתיונין, אך לא בצורה חופשית, תמיד קשורים לחלבונים. מזון עם כמויות ניכרות של מתיונין מאוגד כולל בשר בקר גולמי, סלמון גולמי, זרעי שומשום, פולי סויה מיובשים ומזונות רבים אחרים, כולל מזון צמחי. בְּרָזִיל אגוזים, עם למעלה מ -1,000 מ"ג מתיונין לכל 100 גרם, אפילו יש להם תוכן כמעט כפול מסלמון גולמי. עיכול החלבונים מתרחש ב מעי דק. החלבונים מפורקים במידה רבה לחתיכות קטנות יותר (פוליפפטידים) על ידי פפטידיזות מיוחדות ונספגים דרך הווילי של ה מעי דק. במאוזן דיאטה, ניתן להניח כי מספיק מתיונין נספג. האינדיקציות לכמויות אופטימליות משתנות מעט. כערך ייחוס, דרישה של כ. 13 עד 16 מ"ג לק"ג גוף מסה ניתן להניח עבור בני אדם. אדם בעל משקל תקין עם גוף מסה של 75 ק"ג תלוי לכן באספקה יומית של מתיונין בסדר גודל של 975 עד 1,200 מ"ג.
מחלות והפרעות
חומצת האמינו החיונית מתיונין משמשת חומר מוצא לתהליכים מטבוליים מורכבים רבים, כך שהפרעות בתהליכי המרה מסוימים יכולות עוֹפֶרֶת לתסמינים חמורים לפעמים בגלל היעדר ודאות אנזימים. מחסור במתיונין מוביל גם למחסור ב- S-adenosylmethionine (SAM). מחסור ב- SAM נקשר להתפתחות כבד שומני וקידום של דכאון, בין השאר. כמה הפרעות של מתיונין-ציסטאין מטבוליזם, המופעל על ידי מחסור מסוים אנזימים, עוֹפֶרֶת להצטברות חזקה של הביניים הומוציסטאין. הסיבה הידועה ביותר להומוציסטינוריה, כמו הצטברות של הומוציסטאין נקרא, הוא מום גנטי הגורם למחסור בציסטתיונין בטא-סינתזה. העודף הומוציסטאין מקדם היווצרות פקקת ויש לו השפעות שליליות על רקמת חיבור, בעיקר של השלד והעיניים, כך שיש סיכון לשינוי במיקום עדשות העין (אקטופיה של העדשות). הומוציסטינוריה משפיעה גם על תהליכים נפשיים. כאשר ההפרעה המטבולית במתיונין מובילה למחסור של ציסטאין, קיים גם מחסור של גלוטתיון ו טאורין, שיש לו פונקציות מגן חשובות על עצבים. קשר מחסור בציסטאין עם ההתקדמות של אלצהיימר מחלה ו מחלת פרקינסון צוין.
