Biyosentez
Amino asit > Amino asitlerin glutamat ailesi

Amino asitlerin glutamat ailesi, amino asit glutamattan türetilen amino asitleri içerir. Bu aile  glutamat, glutamin, prolin ve argininden oluşmaktadır. Bu aile ayrıca α-ketoglutarattan türetilen amino asit lizini de içerir.
Glutamat ve glutamin biyosentezi, azot asimilasyonunda önemli bir adımdır. GOGAT ve GDH enzimleri, azot asimilasyon reaksiyonlarını katalize eder.
Glutamat ve glutamin biyosentezi, azot asimilasyonunda önemli bir adımdır. GOGAT ve GDH enzimleri, azot asimilasyon reaksiyonlarını katalize eder.
Bakterilerde glutamat 5-kinaz enzimi, bir fosfat grubunu ATP'den glutamata aktararak prolin biyosentezini başlatır. Sonraki reaksiyon, L-glutamat 5-fosfatın ϒ-karboksil grubunun indirgenmesini katalize eden enzim pirolin-5-karboksilat sentaz (P5CS) tarafından katalize edilir. Bu, kendiliğinden pirolin-5-karboksilata siklize olan glutamat semialdehit oluşumu ile sonuçlanır. Pirolin-5-karboksilat, bir prolin amino asidi verecek şekilde pirolin-5-karboksilat redüktaz (P5CR) enzimi tarafından daha da indirgenir.
Bakterilerde arginin biyosentezinin ilk adımında, asetil grubunun N-α pozisyonunda asetil-CoA'dan aktarılmasıyla glutamat asetillenir; bu kendiliğinden siklizasyonu önler. N-asetilglutamat sentaz enzimi (glutamat N-asetiltransferaz), asetilasyon adımını katalize etmekten sorumludur. Sonraki adımlar,N-asetilglutamat kinaz, N-asetil-gama-glutamil-fosfat redüktaz ve asetilornitin/süksinildiamino pimelat aminotransferaz enzimleri tarafından katalize edilir ve N-asetil-L-ornitin verir. Asetillornitin asetil grubu, asetillornitinaz (AO) veya ornitin asetiltransferaz (OAT) enzimi tarafından çıkarılır ve bu, ornitin verir. Daha sonra sitrülin ve argininosüksinat enzimleri ornitini arginine dönüştürür.
İki farklı lizin biyosentetik yolu vardır. Diaminopimelik asit yolu ve a-aminoadipat yolu olmak üzere ikiye ayrılır. İki sentetik yoldan en yaygın olanı diaminopimelik asit yoludur; lizin elde etmek için aspartata karbon grupları ekleyen birkaç enzimatik reaksiyondan oluşur:
Aspartat kinaz, aspartatı fosforile ederek ve aspartil fosfat üreterek diaminopimelik asit yolunu başlatır.
Aspartat semialdehit dehidrojenaz, aspartil fosfatın NADPH'ye bağlı indirgenmesini katalize ederek aspartat semialdehit verir.
4-hidroksi-tetrahidrodipikolinat sentaz, β-aspartil-4-semialdehite bir piruvat grubu ekler ve bir su molekülü çıkarılır. Bu siklizasyona neden olur ve (2S,4S)-4-hidroksi-2,3,4,5-tetrahidrodipikolinata yol açar.
4-hidroksi-tetrahidrodipikolinat redüktaz, (2S,4S)-4-hidroksi-2,3,4,5-tetrahidrodipikolinatın NADPH tarafından indirgenmesini katalize ederek Δ'-piperidein-2,6-dikarboksilat (2,3,4, 5 -tetrahidrodipikolinat) ve H20 ortaya çıkarır.
Tetrahidrodipikolinat asiltransferaz, halka açılmasıyla sonuçlanan asetilasyon reaksiyonunu katalize eder ve N-asetil a-amino-ε-ketopimelat verir.
N-süksinil-a-amino-ε-ketopimelat-glutamat aminotransaminaz, N-asetil a-amino-ε-ketopimelat'ın keto grubunu uzaklaştıran ve N-süksinil-L-diaminopimelat verecek şekilde bir amino grubuyla değiştiren transaminasyon reaksiyonunu katalize eder.
N-asildiaminopimelat deasilaz, L,L-diaminopimelat verecek şekilde N-süksinil-L-diaminopimelatın deasilasyonunu katalize eder.
DAP epimeraz, L,L-diaminopimelatın L,L-diaminopimelatın mezo formuna dönüşümünü katalize eder.
DAP dekarboksilaz, karboksil grubunun çıkarılmasını katalize ederek L-lisin verir.