Beim Abbau der Aminosäure Cystein wird eine ganze Reihe von Molekülen mit wichtigen Stoffwechselfunktionen gebildet. Es ist also keineswegs so, dass beim Abbau einer Aminosäure zwangsläufig Stoffwechselprodukte entstehen, die für den Stoffwechsel nutzlos sind. Ein Cysteinabbauweg endet mit der Bildung von Taurin, das eine große Zahl von Stoffwechselfunktionen innehat. Interessant ist, dass Taurin auch mit Uridinen in tRNAs der Mitochondrien Verbindungen eingeht, z.B. 5-Taurinomethyl-Uridin.
Ein zweiter Abbauweg von Cystein endet bei Sulfat. Die aktivierte Form von Sulfat (PAPS) dient als das Substrat für die Sulfatierung verschiedener Moleküle. Viele Strukturkomponenten werden sulfatiert, besonders Chondroitinsulfat enthält zahlreiche sulfatierte Reste. Stoffwechselprodukte endogenen Ursprungs oder Xenobiotika werden häufig als Sulfoesther ausgeschieden, z.B. die Steroidhormone und der Wirkstoff Paracetamol. Der Schwefel von Cystein ist auch eine Quelle für die Bildung von Eisen-Schwefel-Clusters, wichtigen Bestandteilen vieler Proteine.
Aus Cystein entsteht auch das Signalgas Schwefelwasserstoff. Die Gase Stickoxid, Kohlenmonoxid und Schwefelwasserstoff werden inzwischen als Gasotransmitter zusammengefasst. Die Enzyme zur Produktion von H2S wurden in verschieden Geweben lokalisiert – in Blutgefäßen, in der Leber, in den Nieren und vor allem auch im Gehirn. Im Gehirn dürfte H2S vor allem für Lernen und Gedächtnis zuständig sein, indem es die Langzeitpotenzierung beeinflusst.
Referenz:
Martha H. Stipank, Marie A. Caudill: Biochemical, Physiological, and Molekular Aspects of Human Nutrition; Elsevier Saunders, 2013