ⓘ Metionina. La metionina es un aminoácido hidrófobo, cuya fórmula química es: HO 2 CCHCH 2 CH 2 SCH 3. Al ser hidrófobo este aminoácido esencial está clasificado ..

                                     

ⓘ Metionina

La metionina es un aminoácido hidrófobo, cuya fórmula química es: HO 2 CCHCH 2 CH 2 SCH 3. Al ser hidrófobo este aminoácido esencial está clasificado como no polar.

                                     

1. Historia

El bacteriólogo e inmunólogo estadounidense John Howard Mueller comprobó en 1922 que la adición de una mezcla de los aminoácidos entonces conocidos a las colonias de estreptococos Streptococcus hemolyticus no era suficiente para su crecimiento. ​

                                     

2. Función

Junto la cisteína, la metionina es uno de los dos aminoácidos proteinogénicos que contienen azufre. Este deriva de la S-Adenosil metionina SAM, sirviendo como donante de metilos la SAM también es usada por las plantas en la síntesis del etileno, en un proceso conocido como ciclo de la metionina o ciclo de Yang.

La metionina es un intermediario en la biosíntesis de la cisteína, la carnitina, la taurina, la lecitina, la fosfatidilcolina y otros fosfolípidos. Fallos en la conversión de metionina pueden desembocar en ateroesclerosis.

                                     

3. Codificación

La metionina es uno de los dos aminoácidos codificados por un único codón del código genético, el AUG el otro es el triptófano, que está codificado por el codón UGG, que es también el mensaje que indica al ribosoma el inicio de la traducción de una proteína desde el ARNm. Como consecuencia la metionina es el primer aminoácido incorporado, a pesar de que suele ser eliminada en las modificaciones postraduccionales en las diferentes células.

                                     

4. Biosíntesis

Enzimas:

  • EC 2.1.1 Metil Transferasas SAM dependientes
  • EC 2.5.1.48 Cistationina γ-sintasa
  • EC 4.4.1.1 Cistationina γ -liasa
  • EC 2.5.1.47 Cisteína sintasa
  • EC 4.2.1.22 Cistationina-β-sintasa
  • EC 3.3.1.1 S-Adenosilhomocisteína hidrolasa
  • EC 2.3.1.46 Homoserina O-succiniltransferasa
  • EC 2.3.1.30 Serina acetiltransferasa
  • EC 4.4.1.8 Cistationina-β-liasa
  • EC 2.1.1.13 Metionina sintasa
  • EC 4.1.1.57 Metionina descarboxilasa
  • EC 2.5.1.6 Metionina adenosiltransferasa
  • EC 2.1.1.5 Betaina-homocisteína S-metiltransferasa

Como aminoácido esencial la metionina no es sintetizada en los humanos, por lo tanto hemos de ingerir metionina o proteínas que la contengan. En las plantas y los microorganismos, la metionina es sintetizada por una vía que utiliza tanto ácido aspártico como cisteína. Primero, el ácido aspártico se convierte, vía la β-aspartilo-semialdehído, en homoserina, introduciendo un par de grupos metilenos contiguos. La homoserina pasa a convertirse en 0-succinilhomoserina que tras esto reacciona con la cisteína para producir cistationina que es clave para dar paso la homocisteína. Posteriormente va la metilación del grupo tiol a partir de fosfatos lo que forma la metionina. Tanto la cistationina-γ-sintetasa y la cistationina-β-sintetasa requieren Piridoxil-5’-fosfato como cofactor, mientras que la metiltransferasa homocisteína requiere de Vitamina B12 como cofactor.

Las enzimas que participan en la biosíntesis de la metionina son:

  • homoserina dehidrogenasa
  • Aspartokinasa
  • β-aspartato semialdehído deshidrogenasa
  • metionina sintetasaen mamíferos, este paso es efectuada por la homocisteína metiltransferasa
  • homoserina acetiltransferasa
  • cistationina-γ-sintetasa
  • cistationina-β-liasa


                                     

5. Otras vías biomédicas

A pesar de que los mamíferos no pueden sintetizar metionina, aun así todavía se puede utilizar en una gran variedad de vías biomédicas:

Generación de la homocisteína

La metionina es convertida a S-adenosilmetionina SAM por la metionina adenosiltransferasa. SAM sirve como donante de metiles en muchas reacciones de transferencia de metilos y es convertido en S-adenosilhomocisteína SAH.

La adenocilhomocisteínasa convierte el SAH a homocisteína. Hay dos destinos de la homocisteína, puede ser la regeneración de la metionina o para formar cisteína.

                                     

6. Regeneración de la metionina

La metionina puede ser regenerada a través de la vía de la homocisteína, participando la metionina sintetasa. En esta regeneración desde homocisteína es requerida vitamina B12. Por ello un aumento de homocisteína en análisis clínicos podría ser un signo de deficiencia de esta vitamina.

También puede ser remetilado usando la betaina glicina NNN-trimetil glicina a través de la vía de la metionina en la que la enzima beatina-homocisteína metiltransferasa E.C.2.1.1.5, BHMT. La BHMT representa un 1.5 % de todas las proteínas solubles en el hígado y evidencias recientes sugieren que puede tener una gran influencia en la homeostasis de la metionina y la homocisteína aún mayor que la metionina sintetasa.



                                     

7. Conversión a cisteína

La homocisteína puede ser convertida a cisteína.

  • La cistationina-beta-sintetasa una enzima dependiente del PLP combina homocisteína y serina para producir cistationina. En vez de degradar cistationina vía cistationina-beta-liasa, característica esta degradación de la biosíntesis, en este caso la cistationina es rota pasando a cisteína y en la α-ketobutirato produciendo cistationina-Y-liasa.
  • La alfa-ketoácido deshidrogenada convierte alfa-ketobutirato en propionilo-CoA que es metabolizado a propionil-CoA en un proceso de tres pasos.
                                     

8. Biosíntesis de poliaminas

Las poliaminas espermina y espermidina requieren la transferencia de un sustituyente 3-aminopropil al nitrógeno de una molécula de putrescina o de espermina. Dicho grupo se obtiene por descarboxilación de la S-Adenosil metionina SAM. Cuando se sintetiza la espermina o la espermidina, el S-metiltiorribósido sufre una serie de transformaciones de tal manera que se recupere la metionina. Dicha ruta se conoce como Ruta de salvamento de la metionina Methionine Salvage Pathway ​

  • EC 2.7.1.100 S-Metil-5-tiorribosa quinasa
  • EC 5.3.1.23 S-metil-5-tiorribosa-1-fosfato isomerasa
  • EC 3.1.3.77 Acirreductona sintasa
  • EC 3.2.2.16 Metiltioadenosina nucleosidasa
  • EC 4.2.1.109 Metiltiorribulosa 1-fosfato deshidratasa
  • EC 4.1.1.50 S-Adenosilmetionina descarboxilasa
                                     

9. Aspectos dietéticos

En las semillas de sésamo podemos encontrar niveles bastante altos de metionina, al igual que en nueces brasileñas, pescado, carne y otras semillas de plantas. Existen numerosas frutas y vegetales que apenas contienen metionina, sólo en pequeñas cantidades. La mayoría de legumbres, tienen una cantidad muy baja de metionina.

La metionina racémica suele añadirse como ingrediente la comida para mascotas.

                                     

10. Restricción en el consumo Metionina

Cada día son más los estudios que muestran que la restricción en el consumo de metionina puede incrementar el período de vida de algunos animales. ​