Formação de alfa-cetoglutarato

O desvio do alfa-cetoglutarato para a produção de glutamato pelas reações de transaminação, propicia numa redução na concentração de alfa-cetoglutarato no metabolismo do organismo. Esta redução não é viável e, portanto, o mesmo é reposto no metabolismo através da degradação de alguns aminoácidos.
Cinco aa são convertidos em alfa-cetoglutarato. São eles: prolina, histidina, glutamina, glutamato e arginina. Sendo que, a prolina, histidina, arginina e glutamina são, primeiramente, convertidas em glutamato para que este, por fim, sofra uma desaminação produzindo alfa-cetoglutarato.

A prolina e a glutamina possuem esqueletos com cinco átomos de carbono. A estrutura cíclica da prolina é aberta e rompida pela oxidação do carbono mais distante da carboxila, esta nova estrutura linear sofre hidrólise formando um semi-aldeído linear. Este é mais oxidado no mesmo átomo de carbono para produzir glutamato. A conversão da glutamina em glutamato é realizada pela ação da glutaminase ou, quando ela entrega seu nitrogênio a um receptor.

Já a arginina e a histidina possuem cinco átomos de carbono adjacentes e um sexto carbono ligado através de um átomo de nitrogênio.
A conversão de histidina na estrutura do glutamato ocorre em uma via de muitos passos. Já a arginina, através do ciclo da uréia é convertida em ornitina e esta é transaminada em glutamato semi-aldeído e, por fim glutamato, pela oxidação daquele.