definizione
Sono definiti proteinogenici quegli amminoacidi che vengono incorporati nelle proteine durante il processo di biosintesi (traduzione), sulla base dell’informazione genetica contenuta nella sequenza nucleotidica dell’mRNA (RNA messaggero) e quindi del DNA da cui l’mRNA è stato precedentemente codificato; le proteine (o protidi) sono macromolecole biologiche costituite da catene di amminoacidi legati uno all’altro da un legame peptidico (ovvero un legame tra il gruppo amminico di un amminoacido e il gruppo carbossilico dell’altro amminoacido): possono essere considerate polimeri lineari costruiti da un gruppo ben definito di amminoacidi che possiedono caratteristiche strutturali comuni.
Solo una piccola frazione del totale delle centinaia di amminoacidi esistenti ha questa la capacità di entrare a far parte delle proteine utili all’organismo, assicurando che i protidi siano antigenicamente compatibili con l’organismo e siano in grado di svolgere correttamente la propria funzione: l’incorporazione di un amminoacido non appartenente al pool proteinogenico può causare proteine difettive, responsabili di gravi malattie; gli amminoacidi proteinogenici “standard” sono 20 a cui si aggiungono 2 amminoacidi considerati “speciali”, come la seleno-cisteina e la pirrolisina, mentre la N-formil-metionina, un derivato della metionina, è considerato tale solo da alcuni autori.
Solo una parte degli amminoacidi proteinogenici possono essere sintetizzati dall’organismo, mentre altri possono essere introdotti solamente attraverso l’alimentazione e per questo sono definiti “amminoacidi essenziali”: di questo gruppo fanno parte istidina, isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, e valina, mentre gli amminoacidi proteinogenici non essenziali sono alanina, arginina, asparagina, acido aspartico, cisteina, acido glutammico, glutammina, glicina, tirosina, prolina e serina; arginina, cisteina, e tirosina sono essenziali durante l’infanzia e lo sviluppo. In particolari condizioni di stress la glutammina può venir consumata in quantità tali da dover essere introdotta con la dieta.
Gli amminoacidi semi-essenziali sono quegli amminoacidi che possono essere sintetizzati dall’organismo, a patto che vengano forniti altri amminoacidi essenziali in quantità superiore al fabbisogno, per far fronte alla loro produzione; gli aminoacidi che possono venir trasformati l’uno nell’altro sono la metionina e l’omocisteina (amminoacidi contenenti zolfo), la fenilalanina e la tirosina (amminoacidi aromatici), arginina, ornitina e citrullina (aminoacidi del ciclo dell’urea: ornitina e citrullina non sono amminoacidi proteinogenici).
Gli amminoacidi non proteinogenici possono essere amminoacidi non incorporati nelle proteine, come il GABA, la L-DOPA o la tri-iodo-tironina (T3), dotati di un’importante funzione biologica; in altre occasioni possono essere amminoacidi incorporati erroneamente nella sintesi proteica, al posto di un amminoacido codificato dal genoma, come accade con la canavanina che può prendere il posto dell’arginina, con gravi rischi per la salute; possono essere il risultato di processi che avvengono dopo la sintesi proteica, come avviene nel caso dell’idrossiprolina, prodotta dall’idrossilazione dell’amminoacido prolina da parte dell’enzima prolil-idrossilasi, come modifica post-traduzionale: sebbene non sia incorporata direttamente nelle proteine, l’idrossiprolina rappresenta circa il 4% di tutti gli amminoacidi presenti nei tessuti animali, una quantità ben superiore di sette amminoacidi incorporati normalmente nelle proteine.
« all'indice del glossario