アミノ酸の代謝分解
アルギニン、グルタミン、ヒスチジン、プロリンはグルタミン酸に分解され、グルタミン酸はグルタミン酸デヒドロゲナーゼによって2-オキソグルタル酸に酸化される。
グルタミンはグルタミナーゼで加水分解されてグルタミン酸へ変換される。
ヒスチジンは、非酸化的脱アミノの後、イミダゾール環が開環してN-ホルムイミノグルタミン酸を生じ、ホルムイミノ基がテトラヒドロ葉酸(THF)に転移してグルタミン酸と5-ホルムイミノテトラヒドロ葉酸(5-ホルムイミノTHF)に分解される。
アルギニンおよびプロリンは共にグルタミン酸 5-セミアルデヒドを経てグルタミン酸が生じる。
アミノ酸の代謝分解(アミノさんのたいしゃぶんかい)とは、タンパク質を構成する個々のアミノ酸が分解され、クエン酸回路のおのおのの物質に転換されるまでの代謝経路である。
アミノ酸は最終的に二酸化炭素と水に分解されるか、糖新生に使用される。動物の代謝では、アミノ酸からのエネルギー供給は全体の10 - 15%である。
メチオニンは始め、アデノシン三リン酸(ATP)と反応してS-アデノシルメチオニン(SAMもしくはAdoMet)に変わる。SAMは強いメチル基供与体であり、ホスファチジルエタノールアミンをホスファチジルコリンにしたり、アドレナリンをノルアドレナリンにしたりする。SAMは基質にメチル基を供与するとS-アデノシルホモシステインとなる。S-アデノシルホモシステインはアデノシンとホモシステインに加水分解され、そのうちホモシステインはメチル基が再生されてメチオニンに戻る経路とセリンと結合してシスタチオニンになる経路とに分かれる。
アラニンとグリシン、システイン、セリン、そしてトレオニンはピルビン酸に分解される。なお、トリプトファンはアラニンにも分解するためここにも分類される。
セリンは、セリンデヒドラターゼによって脱水し、ピルビン酸を与える。この酵素はPLP酵素(脱アミノ反応を参照)であり、PLPシッフ塩基を形成してα水素を解離させ、さらにβヒドロキシ基を脱離する。ここで生じた生成物はアミノアクリル酸で、これは非酵素的にピルビン酸とアンモニアに加水分解する。
システインは様々な経路でピルビン酸に分解される。システインのチオール基は硫化水素、亜硫酸イオン、硫酸イオン、チオシアン酸イオンなどで放出される。
グリシンはセリンヒドロキシメチルトランスフェラーゼでセリンに変えられる。この酵素の補因子として5,10-メチレンテトラヒドロ葉酸(5,10-メチレンTHF)が用いられる。