الأحماض الأمينية هي الأساس للبروتينات، وهي بمثابة العمود الفقري النيتروجيني لمركبات مثل النواقل العصبية والهرمونات، وفي الكيمياء، يعتبر الحمض الأميني مركبًا عضويًا يحتوي على مجموعة وظيفية أمينية (-NH2) وحمض كربوكسيلي (-COOH)، ومن هنا جاء اسم الأحماض الأمينية.

 

ما هو الألانين

 

(L-Alanine) هو مقدمة لـ (D-ألانين)، وهو مكون رئيسي في جدار الخلية، يرتبط (L-Alanine) أيضًا بـ (Lrp)، وهو منظم عالمي، ويؤثر على نشاطه، وتم عزل (L-Alanine auxotrophs) مؤخرًا فقط، كما يمكن لثلاثة ترانساميناسات رئيسية تصنيع L- ألانين من البيروفات: (AvtA وAlaA وAlaC).

 

ومع ذلك، يمكن لثمانية ترانسامينازات أخرى تصنيع L- ألانين عند الإفراط في إنتاجها أو مع البيروفات كمصدر للكربون، المتبرع الأميني لجميع هذه الإنزيمات، باستثناء AvtA، هو الجلوتامات، المتبرع الأميني لـ AvtA هو فالين، اقترحت دراسات وضع العلامات القديمة مسارًا مستقلًا عن البيروفات لتخليق L- ألانين، لكن التحليل الجيني الأخير أظهر أن البيروفات هو مقدمة لجميع تخليق L- ألانين تقريبًا.

 

الألانين والتمثيل الغذائي

 

يمثل الألانين والجلوتامين، اللذان لهما أهمية خاصة، حوالي 50٪ من إجمالي الأحماض الأمينية التي تطلقها العضلات، على الرغم من أن هذه الأحماض الأمينية تمثل فقط 10٪ إلى 13٪ من إجمالي الأحماض الأمينية في بروتين العضلات، والسبب في زيادة تمثيل الألانين والجلوتامين هو أن العضلات تصنعهما، وأثناء الصيام، ينتج عن تفكك بروتين العضلات أحماض أمينية، والتي تنقل فيما بعد مجموعاتها الأمينية إلى (α-ketoglutarate) (التي توفرها دورة حمض الستريك) لتشكيل الغلوتامات.

 

ويمكن بعد ذلك إضافة مجموعة أمينية ثانية إلى الجلوتامات، وبالتالي إنتاج الجلوتامين، وبدلاً من ذلك، يمكن أن ينقل (Alanine aminotransferase) المجموعة الأمينية من الجلوتامات إلى البيروفات (نتاج انهيار الجلوكوز)، مما ينتج عنه ألانين و (α-ketoglutarate)، ويدخل كل من الجلوتامين والألانين الدم، وتستخدم الأمعاء بعض الجلوتامين كوقود مؤكسد وتطلق المجموعات الأمينية في الدم البابي إما على شكل ألانين أو أمونيا.

 

الألانين وإصابة الكلى

 

لقد ثبت أن الأحماض الأمينية جلايسين وألانين لها تأثيرات واقية للخلايا ضد الإصابة في نقص الأكسجة والفشل الكلوي الناجم عن العلاج الكيميائي، وآلية الحماية الخلوية غير مفهومة ولكن لا يبدو أنها تتضمن الحفاظ على مستويات ATP داخل الخلايا.

 

وتشير الدراسات التي أجريت على الخلايا الأنبوبية القريبة المستزرعة إلى أن الجلايسين والألانين قد يحفزان التعبير عن جينات HSP ويزيدان بروتينات HSP، التي تحمي الخلايا من الإصابة، ولم يلاحظ التأثير الوقائي للخلايا مع الأحماض الأمينية الأخرى وكان مستقلاً عن مستويات ATP الخلوية في هذا النموذج من الإصابة الكلوية.

 

ارتبط احتضان الأنابيب الكلوية المعزولة بالجليسين أثناء نقص الأكسجة بزيادة مستويات الجلوتاثيون، وبالإضافة إلى زيادة ATP في الخلية، على الرغم من أن هذه لا تبدو مسؤولة بشكل كامل عن التأثير الوقائي للجليسين، بالإضافة إلى ذلك، فإن إعطاء الجلايسين يمنع حدوث إصابة كلوية في الفئران التي عولجت بجرعات سامة للكلى من السيسبلاتين.

علاقة الألانين بتكوين السكر

 

ألانين هو حمض أميني جلوكوجينيك يشكل نسبة عالية من الأحماض الأمينية في معظم البروتينات، وأيضًا، يمكن تحويل الأحماض الأمينية الأخرى، على وجه الخصوص، الأحماض الأمينية المتفرعة السلسلة (BCAA)، مثل حمض الفالين، الليوسين، والإيزولوسين إلى ألانين، وعندما تتفكك بروتينات العضلات أثناء الصيام، على سبيل المثال، يتم إطلاق الألانين بكميات كبيرة نسبيًا في مجرى الدم ويمتصه الكبد.

 

ونظرًا لأن الألانين هو حمض أميني جلوكوجينيك، فإنه يتم تحويله بسهولة الكبد عن طريق العمل التحفيزي للغلوتامات بيروفات ترانساميناز (GPT) المعروف أيضًا باسم ألانين ترانساميناز، ALT مع α-كيتوجلوتارات لتشكيل الغلوتامات والبيروفات، ويتم تحويل البيروفات إلى جلوكوز عن طريق مسار تكوين السكر.

 

ويمكن أن يصل جلوكوز الكبد المتشكل (عبر ناقل الجلوكوز 2 (GLUT2)) إلى مجرى الدم ويتم امتصاصه بواسطة العضلات واستخدامه للحصول على الطاقة، ويتم تحويل المجموعة الأمينية من الألانين، التي يتم نقلها في البداية إلى الكبد، إلى اليوريا في دورة اليوريا وإفرازها.

ويمكننا القول بأن الألانين ضروري لعملية التمثيل الغذائي للنيتروجين، وبالتالي توفر بديلاً غير سام للأمونيا لنقل المجموعات الأمينية المشتقة من هدم الأحماض الأمينية العضلية إلى الكبد، وتقوم خلايا الكبد الآن بإزالة سموم المجموعات الأمينية الموجودة في الألانين والأحماض الأمينية الأخرى عن طريق إنتاج اليوريا.