Sintesis asam amino mencakup jalur metabolik yang digunakan sel untuk memproduksi asam amino. Manusia dapat mensintesis sebelas dari dua puluh asam amino standar, sementara sembilan sisanya — yang disebut asam amino esensial — harus diperoleh dari makanan.

Asam Amino Esensial vs. Non-Esensial

Asam Amino Esensial

Manusia tidak dapat mensintesis histidin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan, dan valin. Ini harus disuplai melalui makanan. Kekurangan salah satu asam amino esensial menyebabkan defisiensi protein, karena sintesis protein membutuhkan semua dua puluh asam amino secara bersamaan.

Asam Amino Non-Esensial

Sebelas asam amino sisanya dapat disintesis oleh tubuh manusia. Mereka diproduksi dari intermediet metabolik umum seperti asam alfa-keto, yang berasal dari glikolisis dan siklus asam sitrat.

Jalur Biosintetik

Transaminasi

Langkah pertama dalam mensintesis banyak asam amino adalah transaminasi. Asam alfa-keto menerima gugus amino dari asam amino lain (biasanya glutamat), dikatalisis oleh aminotransferase. Reaksi ini mengubah asam keto menjadi asam amino.

Keluarga Asam Amino

Asam amino dikelompokkan ke dalam keluarga berdasarkan prekursor biosintetiknya: dari alfa-ketoglutarat berasal glutamat, glutamin, prolin, dan arginin; dari oksaloasetat berasal aspartat, asparagin, metionin, treonin, dan lisin; dari piruvat berasal alanin, valin, leusin, dan isoleusin; dari 3-fosfogliserat berasal serin, glisin, dan sistein; dari shikimat berasal fenilalanin, tirosin, dan triptofan; dan dari ribosa-5-fosfat berasal histidin.

Regulasi

Sintesis asam amino diatur secara ketat oleh inhibisi umpan balik. Produk akhir dari suatu jalur menghambat enzim pertama yang berkomitmen, mencegah kelebihan produksi. Ini memungkinkan sel untuk menyesuaikan produksi asam amino sesuai kebutuhan mereka.