Blogbuch-Gedanken

 

[Schlafparalyse] /Anhang 2

 

 

ÜBERSICHT

Dopamin-, Noradrenalin-, Adrenalin-, Thyroxin- und Melaninsynthese

 

 

Es gibt einen Haupt- und zwei ‚Nebenwege‘ der Dopamin-Synthese.

 

[Quelle: en.wikipedia - Dopamine; Link unten]

 

 

Hauptweg:

 

L-Phenylalanin -> L-Tyrosin –> L-DOPA -> Dopamin

 

 

‘Nebenwege’:

 

L-Phenylalanin -> L-Tyrosin -> p-Tyramin -> Dopamin

L-Phenylalanin -> m-Tyrosin -> m-Tyramin -> Dopamin 

 

[p- und m-Tyramin -> s. Teil 2: Tyrosin]

 

 

WICHTIG:

 

“L-DOPA crosses the protective blood–brain barrier, whereas dopamine itself cannot.”

-> L-DOPA kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden, Dopamin jedoch nicht.

 

 

L-DOPA kann direkt aus Phenylalanin (= essentielle Aminosäure) oder aus Tyrosin (= semi-essentielle Aminosäure) gebildet werden.

 

 

L-Phenylalanin -> L-Tyrosin

Enzym: Phenylalanin-Hydroxylase*

Cofaktoren: Tetrahydrobiopterin*, O2 (molekularer Sauerstoff), Fe2+ (Eisen)

 

 

L-Tyrosin -> L-DOPA

Enzym: Tyrosin-Hydroxylase*

Cofaktoren: Tetrahydrobiopterin*, O2, Fe2+

 

 

Im Einzelnen:

.

.

 

ENZYM

 

COFAKTOREN

L-Phenylalanin -> L-Tyrosin

 

Phenylalanin-Hydroxylase*

 

[* Aromatische L-Aminosäure-Hydroxylase (AADH)]

 

VORKOMMEN:

V.a. im Zytosol (Zellflüssigkeit; s.u) von Leberzellen

 

Tetrahydrobiopterin,

O2 (molekularer Sauerstoff), Fe2+ (Eisen, nicht Häm-gebunden)

L-Tyrosin -> L-DOPA

 

Tyrosin-Hydroxylase*

 

[* Aromatische L-Aminosäure-Hydroxylase (AADH, AAAH)]

 

VORKOMMEN:

V.a. im Zytosol, zum Teil auch in der Plasma-Membran,

im ZNS (Gehirn und Rückenmark),

in peripheren sympathischen Neuronen, im Nebennierenmark (NNM)

 

Tetrahydrobiopterin, O2, Fe2+ (Eisen, nicht Häm-gebunden)

 

 

Aromatische L-Aminosäure-Hydroxylase: 

https://en.wikipedia.org/wiki/Biopterin-dependent_aromatic_amino_acid_hydroxylase (AAAH)

“These enzymes primarily hydroxylate the amino acids L-phenylalanine, L-tyrosine, and L-tryptophan, respectively. …

The AAAH enzymes are regulated by phosphorylation at serines in their N-termini.”

 

 

„Phenylalanin wird zu Tyrosin oxidiert und umgekehrt Tyrosin zu Phenylalanin reduziert.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Phenylalaninhydroxylase

https://en.wikipedia.org/wiki/Phenylalanine_hydroxylase

https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosine_hydroxylase

 

Bei Tyrosin-Hydroxylase ist zu lesen:

“The iron is held in place by two histidine residues and one glutamate residue, making it a non-heme, non-iron-sulfur iron-containing enzyme.”

 

 

L-DOPA -> Dopamin

 

DOPA-Decarboxylase (DDC)*

 

[* Aromatische L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC, AAAD)]

 

VORKOMMEN:

Im gesamten Körper, besonders hohe Konzentrationen in Nieren und Darm.

 

Pyridoxalphosphat (PALP)

 

[Pyridoxin = Vitamin B6]

 

 

Aromatische L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC, AAAD) carboxyliert auch:

L-Phenylalanin zu Phenethylamin (L-Phe-Abbau)

L-Tyrosin zu Tyramin (Tyrosin-Abbau)

5-Hydroxy-L-Tryptophan zu Serotonin

L-Histidin zu Histamin

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Aromatische-L-Aminos%C3%A4ure-Decarboxylase

[Aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC), auch: DOPA-Decarboxylase (DDC)]

„Obwohl allgegenwärtig im Körper, zeigte eine Studie mit Mäusen besonders hohe Konzentrationen an AADC in Nieren und Darm,“

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Aromatic_L-amino_acid_decarboxylase (AAAD)

 

 

 

 

Dopamin -> Noradrenalin

 

Dopamin β-Hydroxylase [DBH]

 

VORKOMMEN:

Membrangebundenes Enzym.

Wird in Vesikeln gebildet, ausgeschüttet in noradrenergen Nervenendigungen des zentralen und peripheren Nervensystems und in chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks (NNM).

 

Cu (Kupfer)

O2

L-Ascorbinsäure*

 

[* Vitamin C]

DBH:

Enthält Kupfer, benötigt Ascorbinsäure (Vitamin C) als Cofaktor; ist das einzige membrangebundene Enzym in der Biosynthese kleinmolekularer Neurotransmitter und macht damit Noradrenalin zum einzigen bekannten Neurotransmitter, der in Vesikeln gebildet wird; ausgeschüttet wird DBH in noradrenergen Nervenendigungen des zentralen und peripheren Nervensystems und in chromaffinen Zellen des Nebennierenmarks (NNM).

https://en.wikipedia.org/wiki/Dopamine_beta-hydroxylase

[Aus Teil 3: Dopamin-‚Update‘]

 

WICHTIG: Raucher z. B. haben oft einen erniedrigten Vitamin-C-Spiegel.

- S. Teil 3: DBH und Rauchen, COMT und Rauchen -

 

Noradrenalin -> Adrenalin

 

Phenylethanolamin N-methyltransferase 

 

VORKOMMEN:

Nebennierenmark (NNM)

Nervensystem

Herz

Gehirn

 

S-Adenosyl-L-Methionin (SAM)

 

 

 

Synthese der Schilddrüsenhormone

Thyroxin (‘T4’) und Triiodthyronin (‘T3‘):

 

Tyrosinanteile des Thyreoglobulins + Iod

-> Thyroxin (‘T4’)

 

 

Thyreoperoxidase

 

VORKOMMEN:

Apikale Zellmembran von Schilddrüsenzellen

 

H2O2 (Wasserstoffperoxid)

 

Erläuterungen aus Wikipedia:

Thyreoglobulin (TG) ist ein Protein der Schilddrüse, an dem die Schilddrüsenhormonsynthese von Thyroxin [T4] und Triiodthyronin [T3] stattfindet. Bei diesem Vorgang werden die Jod-Atome an die Tyrosinanteile des Thyreoglobulins gebunden (Jodierung). Es ist Hauptbestandteil des Kolloids der Schilddrüse. Es wird in den Thyreozyten gebildet.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Thyreoglobulin

 

Thyroglobulin (Tg) is a 660 kDa, dimeric protein produced by the follicular cells of the thyroid and used entirely within the thyroid gland.”

https://en.wikipedia.org/wiki/Thyroglobulin

 

Thyreoperoxidase (TPO) (auch: Iodid-Peroxidase, systematischer Name: Iodid-Wasserstoffperoxid-Oxidoreduktase) heißt das Enzym, das den ersten Reaktionsschritt in der Synthese der Schilddrüsenhormone aus der Aminosäure Tyrosin katalysiert.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Thyreoperoxidase

 

“The chemical reactions catalyzed by thyroid peroxidase [TPO] occur on the outer apical membrane surface and are mediated by hydrogen peroxide. TPO is stimulated by TSH, which upregulates gene expression.”

https://en.wikipedia.org/wiki/Thyroid_peroxidase

 

 

 

Synthese von Melanin:

L-Tyrosin -> L-Dopa -> Dopachinon -> Dopachrom -> Melanin (Enzyme: TYRP1 und DCT)

Oder:

Dopachrom -> 5,6-Dihydroxyindol -> Indol-5,6-chinon -> Melanin (Enzym: Tyrosinase + O2)

 

Tyrosinase ist unbedingt erforderlich für die Melaninsynthese.

Ein Mangel an Tyrp1 oder Dct kann durch die Tyrosinase mehr oder weniger ausgeglichen werden. Die Menge erzeugten Melanins ist in jedem Fall reduziert, so dass hier eine einfache Erklärung für genetische Variationen in der Farbe von Haut, Augen und Haaren liegt.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

 

L-Tyrosin -> L-DOPA

 

Tyrosin-Hydroxylase

 

Tetrahydrobiopterin, O2, Fe2+

 

L-Dopa -> Dopachinon -> Dopachrom -> Melanin

 

TYRP1 (Kupfer) und

DCT (Zink)

Kupfer

Zink

Oder:

Dopachrom -> 5,6-Dihydroxyindol -> Indol-5,6-chinon -> Melanin

 

Tyrosinase

Cu2+ (Kupfer)

O2

Tyrosin -> Melanin

Tyrosinase

 

VORKOMMEN:

In pflanzlichem und tierischem Gewebe, in Gewebe von Pilzen.

Beim Menschen:

In Melanosomen (werden von Melanozyten in der Haut gebildet).

 

Cu2+ (Kupfer)

O2

 

 

 

Neuromelanin wird in größerer Menge ausgeschüttet in catecholaminergen Zellen der Substantia nigra und im Locus coeruleus. Ein Untergang von Neuromelanin-enthaltenden Nervenzellen in der Substantia nigra führt zum Morbus Parkinson.

https://en.wikipedia.org/wiki/Neuromelanin

 

Neuromelanin wird direkt aus L-DOPA biosynthetisiert …

 

L-DOPA -> Neuromelanin

 

Tyrosin-Hydroxylase

 

Aromatische L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC, AAAD)

 

Tetrahydrobiopterin, O2, Fe2+

Pyridoxalphosphat (PALP)

 

 

… oder:

Cytosolisches Dopamin, das sich in synaptischen Vesikeln und Endosomen anhäuft, wird in Mitochondrien transportiert und dort von der Monoamin-Oxidase verstoffwechselt: 

 

Dopamin -> Neuromelanin

 

Monoamin-Oxidase*

 

VORKOMMEN:

Mitochondrien

 

FAD*, Kupfer

 

* Die Monoamin-Oxidase desaminiert - und damit inaktiviert - einige biogene Amine - z. B. Serotonin, Dopamin, Noradrenalin, Adrenalin und Tyramin.

- S. Teil 3: Dopamin-‚Update‘ (MAO) –

 

* FAD = Flavinadenindinukleotid; entsteht bei der Verknüpfung der AMP-Gruppe von ATP mit FMN (= Flavinmononukleotid).

 

 

 

 

Die hierzu bei Wikipedia verwendeten Links – zum Weiterlesen:

 

 

[L-Phenylalanin -> L-Tyrosin, L-Tyrosin -> L-DOPA]

Aromatische L-Aminosäure-Hydroxylase (AADH, AAAH):

https://en.wikipedia.org/wiki/Biopterin-dependent_aromatic_amino_acid_hydroxylase

“These enzymes primarily hydroxylate the amino acids L-phenylalanine, L-tyrosine, and L-tryptophan, respectively. … The AAAH enzymes are regulated by phosphorylation at serines in their N-termini.”

 

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Phenylalaninhydroxylase

https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosine_hydroxylase

https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosine_hydroxylase

 

 

 

[L-DOPA -> Dopamin]

Aromatische-L-Aminosäure-Decarboxylase (AADC, AAAD), auch DOPA-Decarboxylase (DDC)]:

https://de.wikipedia.org/wiki/Aromatische-L-Aminos%C3%A4ure-Decarboxylase

https://en.wikipedia.org/wiki/Aromatic_L-amino_acid_decarboxylase

 

 

 

[Dopamin -> Noradrenalin]

Dopamin-Beta-Hydroxylase (DBH):

https://en.wikipedia.org/wiki/Dopamine_beta-hydroxylase

“It is the only enzyme involved in the synthesis of small-molecule neurotransmitters that is membrane-bound, making norepinephrine the only known transmitter synthesized inside vesicles. It is expressed in noradrenergic nerve terminals of the central and peripheral nervous systems, as well as in chromaffin cells of the adrenal medulla. …

… DBH is homologous to another enzyme, peptidylglycine α-hydroxylating monooxygenase (PHM). … Dopamine beta-hydroxylase catalyzes the hydroxylation of not only dopamine but also other phenylethylamine derivatives when available. …

DBH is inhibited by disulfiram, tropolone, and, most selectively, by nepicastat. …”

 

 

 

Dopamin:

https://en.wikipedia.org/wiki/Dopamine

“Dopamine is also synthesized in plants and most animals.”

 

 

 

[Noradrenalin -> Adrenalin]

Phenylethanolamin-N-Methyltransferase:

https://de.wikipedia.org/wiki/Phenylethanolamin-N-Methyltransferase

„Die Produktion der PNMTase wird durch hormonelle und neurologische Stimuli wie beispielsweise Stress kontrolliert.“

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Phenylethanolamine_N-methyltransferase

[Localization, Stress response, Vitiligo, Alzheimer’s disease; Inhibition]

 

 

 

Zum Nach- und ‘Querdenken’ …

 

  • “Elevated brain levels of norepinephrine and dopamine are thought to have an antidepressant effect.” [Übersetzt in etwa: Man nimmt an, dass höhere Noradrenalin- und Dopamin-Level antidepressiv wirken.]

https://en.wikipedia.org/wiki/Phenylalanine

 

 

 

Thyreoglobulin:

https://de.wikipedia.org/wiki/Thyreoglobulin

https://en.wikipedia.org/wiki/Thyroglobulin

Thyroglobulin (Tg) is a 660 kDa, dimeric protein produced by the follicular cells of the thyroid and used entirely within the thyroid gland.”

 

 

 

Thyreoperoxidase – auch: Iodid-Peroxidase, Iodid-Wasserstoffperoxid-Oxidoreduktase:

https://de.wikipedia.org/wiki/Thyreoperoxidase

„Thyreoperoxidase (TPO) … heißt das Enzym, das den ersten Reaktionsschritt in der Synthese der Schilddrüsenhormone aus der Aminosäure Tyrosin katalysiert.“

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Thyroid_peroxidase

“The chemical reactions catalyzed by thyroid peroxidase [TPO] occur on the outer apical membrane surface and are mediated by hydrogen peroxide. TPO is stimulated by TSH, which upregulates gene expression.”

 

 

[Zur Erinnerung …

 

TSH (= Thyroidea stimulierendes Hormon, Thyr(e)otropin)

wird im Hypophysenvorderlappen (HVL) sezerniert;

stimuliert die Schilddrüse (Iodeinbau, Hormonsynthese und -sekretion, Follikelwachstum).

  • Die Ausschüttung von TSH wird durch negative Rückkopplung mit Thyroxin (‚T4‘) und durch TRH (= thyrotropin-releasing hormone) reguliert.

  • Die TRH-Sekretion wird reguliert durch: Noradrenalin -> stimuliert, Serotonin -> hemmt, Thyroxin (‚T4‘) und Triiodthyronin (‚T3‘) -> über negativen Feedbackmechanismus.

-> Siehe dazu auch: Spurenelemente – Jod/Iod (und Schilddrüse, Schilddrüsenhormone); Zum Nachdenken – Hypopituitarismus etc.]

 

 

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

https://en.wikipedia.org/wiki/Tyrosinase

 

 

 

[L-DOPA -> Melanin]

TYRP1/DHICA-Oxidase:

https://de.wikipedia.org/wiki/5,6-Dihydroxyindol-2-carbons%C3%A4ure-Oxidase

https://en.wikipedia.org/wiki/TYRP1

“The expression of TYRP1 is regulated by the microphthalmia-associated transcription factor (MITF).”

 

 

TYRP2/Dopachrom-Tautomerase (DCT):

https://de.wikipedia.org/wiki/Dopachrom-Tautomerase 

“… Enzym, das Dopachrom zu 5,6-Dihydroxyindol-2-carboxylat (DHICA) umwandelt. Dieser Reaktionsschritt gehört zu einem von zwei Stoffwechselwegen zur Herstellung des Pigments Melanin. Mutationen am DCT-Gen können die Haarfarbe beeinflussen.

Dct ähnelt der Tyrosinase und der DHICA-Oxidase, hat jedoch als katalytisches Zentrum anstatt Kupfer zwei Zinkatome.“

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Dopachrome_tautomerase

 

 

[Noch einmal …]

TYRP1/DHICA-Oxidase:

https://en.wikipedia.org/wiki/TYRP1

“The expression of TYRP1 is regulated by the microphthalmia-associated transcription factor (MITF).”

 

 

 

MITF:

https://de.wikipedia.org/wiki/Microphthalmie-assoziierter_Transkriptionsfaktor

https://en.wikipedia.org/wiki/Microphthalmia-associated_transcription_factor

 

 

https://de.wikipedia.org/wiki/BZIP-Dom%C3%A4ne (BZIP-Domäne)

„Die Abkürzung steht für Basic Leucine Zipper Domain, da ein Teil dieser Region viele basische Aminosäuren, wie Lysin und Arginin, enthält.

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Leucine_zipper

“MITF is a basic helix-loop-helix leucine zipper transcription factor involved in lineage-specific pathway regulation of many types of cells including melanocytes [Melanozyten], osteoclasts [Osteoklasten -> eosinophile Zellen, gewebetypische Makrophagen; resorbieren Knochensubstanz], and mast cells [Mastzellen (Blutmastzellen, Gewebemastzellen)]. …

 

Therefore, MITF may be involved in the rewiring of signaling cascades that are specifically required for the survival and physiological function of their normal cell precursors.”


[https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrophthalmie

https://en.wikipedia.org/wiki/Microphthalmia]

 

 

 

Neuromelanin:

https://de.wikipedia.org/wiki/Neuromelanin

https://en.wikipedia.org/wiki/Neuromelanin

“Motor symptoms of Parkinson's disease are caused by cell death in the substantia nigra, which may be partly due to oxidative stress. This oxidation may be relieved by neuromelanin. … Neuromelanin biosynthesis is driven by excess cytosolic catecholamines not accumulated by synaptic vesicles.”

 

 

 

Flavinenzyme (auch: Flavoenzyme, gelbe Enzyme): 

https://de.wikipedia.org/wiki/Flavoproteine

„Flavoproteine (Flavinenzyme, Flavoenzyme) sind eine in Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen weit verbreitete Gruppe von Proteinen bzw. Oxidoreductasen, die als Kofaktor Flavinnukleotide (Flavinadenindinukleotid (FAD), Flavinmononukleotid (FMN)) enthalten.[1]

 

Es handelt sich um Enzyme, die Redox-Reaktionen katalysieren, wobei Flavin als Elektronenüberträger dient, der umkehrbar oxidiert und reduziert werden kann.“

 

 

[… und noch einmal aus dem Pschyrembel:

 

Flavinenzyme sind Oxidoreduktasen mit FMN oder FAD als Coenzym oder prothetische Gruppe; sie werden als Elektronencarrier reversibel reduziert.

Flavine sind gelbe wasserlösliche Farbstoffe mit Flavinringsystem, z. B. Riboflavin (Vitamin B2); je nach Herkunft werden sie als Lakto-, Ovo- und Hepatoflavin bezeichnet.] 

 

 

https://en.wikipedia.org/wiki/Flavoprotein

Flavoproteins are mainly located in the mitochondria because of their redox power. Of all flavoproteins, 90% perform redox reactions and the other 10% are transferases, lyases, isomerases, ligases.”

 

 

 

Und zum Weiterlesen …

 

“Science is rapidly uncovering the role the microbiome plays in digestion, regulating the immune system, protecting against disease and manufacturing vital vitamins. … The microbiome is also being linked to diseases including inflammatory bowel disease, Parkinson’s, whether cancer drugs work and even depression and autism.”

 

http://www.bbc.com/news/health-43674270

 

 

https://de.wikipedia.org/wiki/Mikrobiom

https://en.wikipedia.org/wiki/Microbiota

 

 

14.04.2018

 

 

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