Aminosäuren als Signalmoleküle

Wenn man sich mit den Stoffwechselfunktionen der Aminosäuren beschäftigt, steht natürlich ganz im Vordergrund, dass die Aminosäuren die Bausteine sämtlicher Proteine sind. Darüberhinaus haben verschiedene Aminosäuren auch andere Aufgaben, z.B. als Neurotransmitter oder als Vorläufersubstanzen für die Bildung wichtiger Stoffwechselprodukte.

Neu ist die Erkenntnis, dass Aminosäuren auch als Signalmoleküle im Stoffwechsel dienen. Es spricht einiges dafür, dass die Aminosäurenkanäle auch gleichzeitig als Sensoren für die Aminosäurenverfügbarkeit fungieren.

Die aktuelle Versorgungslage betreffend die einzelnen Aminosäuren wird dann quasi als Signal an den Zellstoffwechsel weitergeleitet, was dann wiederum in der Zelle zu Stoffwechselveränderungen führen kann. Ein Glutaminmangel kann z.B. in bestimmten Immunzellen den ATP-Spiegel vermindern. Dies ist ein Signal für einen Energiemangel, wodurch dann bestimmte Biosynthesereaktionen in der Zelle gestoppt werden. Aminosäuren regulieren auch verschiedene Transkriptionsfaktoren und können so die Ablesung der Gene beeinflussen. Dadurch wird z.B. der Stoffwechsel in der Skelettmuskulatur verändert. Es gibt inzwischen viele Beispiele für diesen Signaleffekt der Aminosäuren. Vor kurzer Zeit hat die Meldung in der Presse für einiges Aufsehen gesorgt, dass bei der Fruchtfliege Drosofila die Lebensdauer und Fruchtbarkeit durch bestimmte Kombinationen von Aminosäuren beeinflusst wird. Besonders die Menge der Aminosäure Methionin erwies sich als ausschlaggebend für eine verlängerte Lebensdauer. Natürlich kann man Studien an Insekten nicht einfach auf den Menschen übertragen, trotzdem haben Aminosäuren sicher eine weit größere Bedeutung im Stoffwechsel als bisher bekannt ist.

Referenz:
Erich Roth and Wilfred Druml: Plasma amino acid imbalance: dangerous in chronic diseases? Current Opinion in Clinical Nutrition and Metabolic Care 2011, 14: 67-74
Scinexx.de, 21.12.2010: Aminosäuren lassen Fruchtfliegen länger leben

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