[[분류:생화학]][[분류:아미노산]][[분류:생물학적 과정]]
[include(틀:분자생물학&생화학)]

[목차]
== 개요 ==
{{{+1 Amino Acid Metabolism}}}

[[아미노산]]은 체내에서 [[단백질]]을 생성하고, [[포도당]], [[케톤]]을 생성하여 에너지원으로 쓰인다. 또한, [[퓨린]], [[피리미딘]], [[카테콜아민]] 등 체내에서 중요한 역할을 담당하는 여러 물질을 합성하는데 사용된다. 아미노산은 대사되며 [[암모니아]]를 만들고, 이는 [[요소]]의 형태로 [[배설]]된다.

== 포도당생성/케톤생성 아미노산 ==
다음은 포도당생성 아미노산, 케톤생성 아미노산, 둘 다 생성하는 아미노산, 아무것도 생성하지 않는[* 즉 대사물이 아닌] 아미노산을 나열한 것이다. 알파벳 순으로 나열하였다.

 * 포도당생성 아미노산 (glucogenic amino acid) [* [[포도당 신생합성]]의 기질로 사용될 수 있다.]
  * [[알라닌]] (Alanine)
  * [[아르기닌]] (Arginine)
  * [[아스파라긴]] (Asparagine)
  * [[아스파르트산]] (Aspartic acid)
  * [[시스테인]] (Cysteine)
  * [[글루탐산]] (Glutamic acid)
  * [[글루타민]] (Glutamine)
  * [[글리신]] (Glycine)
  * [[히스티딘]] (Histidine)
  * [[메티오닌]] (Methionine)
  * [[프롤린]] (Proline)
  * [[셀레노시스테인]] (Selenocysteine)
  * [[셀레노메티오닌]] (Selenomethionine)
  * [[세린]] (Serine)
  * [[발린]] (Valine)

 * 케톤생성 아미노산 (ketogenic amino acid)
  * [[류신]] (Leucine)
  * [[라이신]] (Lysine)
  * [[피롤라이신]] (Pyrrolysine)

 * 둘 다 생성하는 아미노산
  * [[아스파탐]] (Aspartame)
  * [[이소류신]] (Isoleucine)
  * [[페닐알라닌]] (Phenylalanine)
  * [[트레오닌]] (Threonine)
  * [[트립토판]] (Tryptophan)
  * [[티로신]] (Tyrosine)

 * 생성물이 없는 아미노산
  * [[카르니틴]] (Carnitine)
  * [[시트룰린]] (Citrulline)
  * [[오르니틴]] (Ornithine)
  * [[테아닌]] (Theanine)
  * [[GABA|감마아미노부탄산]] (γ-AminoButyric acid)
== 아미노기 전이반응 ==
[[파일:아미노기 전이반응.jpg|width=60%]]

[[알라닌]](Alanine)은 알라닌 아미노전이효소(alanine aminotransferase, ALT)에 의해 [[알파-케토글루타르산]](α-ketoglutarate)에 아미노기를 전달하여 [[피루브산|피루브산염]](pyruvate)이 되며, 알파-케토글루타르산은 [[글루탐산]](glutamate)가 된다. [[아스파르트산]](Aspartate)도 이와 비슷한 과정으로 아스파르트산 아미노 전이효소(aspartate aminotransferase, AST)에 의해 아미노전이효소아미노기를 알파-케토글루타르산에 전달하며 [[옥살아세트산]](oxaloacetate)이 된다. 이 두 과정에서 [[조효소]]로 [[비타민 B 복합체#비타민 B 복합체의 구성 목록|비타민 B6]](pyridoxine)가 사용된다. 이때, 결과로서 생성되는 피루브산, 옥살아세트산은 [[포도당 신생합성]]에 사용될 수 있으며, 글루탐산은 산화적 탈아미노반응에 의해 대사된다.

== 산화적 탈아미노반응 ==
[[파일:산화적 탈아미노반응.jpg|width=60%]]

[[글루탐산]](glutamate)은 글루탐산 탈수소효소(glutamate dehydrogenase)에 의해 [[알파-케토글루타르산]](α-ketoglutarate)이 된다. 이 과정에서 [[조효소]](coenzyme)로 [[니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드|NAD^^+^^]] 또는 [[NADPH|NADP^^+^^]]가 사용되며, 그 결과 [[암모늄]] 이온이 생성되어 요소 회로 과정에 들어간다.

== 요소 회로 ==
[[파일:요소 회로.jpg|width=300]]

요소 회로(urea cycle)는 [[암모늄]] 이온으로부터 [[요소]]를 합성하는 회로이다. 크게 암모니아로 [[시트룰린]]을 합성하는 미토콘드리아 내부반응과 시트룰린으로 요소를 합성하는 세포질 내 반응으로 나뉘며, 과정은 다음과 같다.

미토콘드리아 내부 반응
 * 1. 2 ATP를 사용하여 암모니아와 탄산 이온으로 카르바모일 인산을 합성한다. CPS-1(카르바모일 인산 합성효소 I)를 효소로 한다. 
 * 2. 카르바모일 인산과 [[오르니틴]]으로 시트룰린을 합성한다. OTC(오르니틴 카르바모일전달효소)를 효소로 한다.

세포질 내 반응
 * 3. ATP를 사용하여 시트룰린과 아스파르트산으로 아르기니노숙신산을 합성한다. ASS(아르기니노숙신산 합성효소)를 효소로 한다.
 * 4. 아르기니노숙신산을 아르기닌과 푸마르산으로 분해한다. ASL(아르기니노숙신산 분해효소)를 효소로 한다.
 * 5. 아르기닌과 물로 오르니틴과 요소를 합성한다. 아르기네이스 1을 효소로 한다. (오르니틴은 다시 2로 이동)


중간에 형성된 푸마르산은 TCA 회로를 통해 옥살아세트산으로 갔다가, 옥살아세트산이 아미노화하면서 다시 아스파르트산으로 회로를 재생할 수 있다.

요소에 있는 질소 원자 2개의 출처는, 하나는 자유 암모니아에서 온 것이고, 하나는 [[아스파르트산]]에서 온 것이다. 또한 탄소 원자는 [[중탄산염]]에서 온 것이다.