Allgemeines

L-Glutamat (L-Glutaminsäure) ist eine nicht-essentielle, proteinogene Aminosäure mit einer sauren, hydrophilen Carboxylgruppe-tragenden Seitenkette. Die α-Aminodicarbonsäure Glutamat, die zugehörige α-Ketodicarbonsäure α-Ketoglutarat und das γ-Amid von Glutamat, das Glutamin, haben im Stoffwechsel eine herausragende Rolle als Stickstoff-Sammel- und Verteilungsstelle.

Glutamat und das davon abgeleitete biogene Amin γ-Aminobuttersäure (GABA) wirken weiterhin im ZNS als Neurotransmitter.

Stoffwechselwege

• Glutamat entsteht aus:
  • α-Ketoglutarat (Stickstofffixierung oder Transaminierung) und Glutamin (Stickstoffreisetzung). Umgekehrt kann Glutamat zu α-Ketoglutarat desaminiert/transaminiert oder zu Glutamin amidiert werden.
  • Histidin
• Stickstoffaufnahme und -anlieferung durch α-Ketoglutarat/Glutamat/Glutamin (Beispiele):
  • Purin-Stoffwechsel
  • Pyrimidin-Stoffwechsel
  • Alanin-Stoffwechsel
  • Aspartat- und Asparagin-Stoffwechsel
  • Harnstoffzyklus
  • Threonin-, Glycin- und Serin-Stoffwechsel
  • Lysin-Stoffwechsel
  • Phenylalanin-Stoffwechsel
  • Tyrosin-Stoffwechsel
  • Tryptophan-Stoffwechsel

• Protein-Biosynthese
  • Verschiedene Proteine werden posttranslational durch Vitamin K-abhängige Carboxylierung von γ-Glutamyl-Seitenketten modifiziert. So z.B. die Gerinnungsfaktoren II, VII, IX und X und die gerinnungshemmenden Proteine C und S, die dadurch erst aktiviert werden können (Bindungsfähigkeit für Calcium und Phospholipide).

• Biosynthese von:
  • L-Glutamin
  • γ-Aminobuttersäure (GABA)
  • N-Acetylglutamat
  • Ornithin und dessen Derivate (Harnstoffzyklus-Intermediate wie L-Arginin, Putrescin und basische Polyamine)
  • L-Prolin
  • Glutathion

Sonstiges:

• Exzitatorischer Neurotransmitter an NMDA-Rezeptoren.