Материал: Сыровая А.О. и др Аминокислоты глазами химиков, фармацевтов, биологов. Т. 2

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

CH

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5-Дииодтирозин

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

 

 

 

 

 

 

CH2

 

CH

 

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

NH2

 

 

 

 

 

 

 

3,5,3`-Трииодтиронин (Т3)

 

 

I

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

CH2

 

 

 

 

COOH

HO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

NH2

 

Тироксин (3,5,3`,5`-тетраиодтиронин, Т4)

Гормоны щитовидной железы играют важную роль в регуляции общего метаболизма, развития и дифференцировки тканей. Эти гормоны регулируют экспрессию генов по механизму, сходному с таковым для стероидных гормонов,

т.е. связываются с внутриклеточным рецептором и образуют гормон-рецепторный комплекс [45].

К производным тирозина принадлежит также

3,4-дигидроксифенилаланин (ДОФА), являющийся интермедиатом в биосинтезе катехоламинов и меланина.

HO

HO CH2 CH COOH NH2

3,4-Дигидроксифенилаланин (ДОФА)

236

Для лечения болезни Паркинсона, связанной с нарушением обмена ДОФА в центральной нервной системе, широко используется синтетический левовращающий изомер дигидроксифенилаланина (леводопа) [46]. ДОФА существует в свободном состоянии в бобовых (например, Mucuna pruriens,

бархатные бобы). Этой аминокислоте приписывают побочное действие усиливать

половое возбуждение, которое бывает после употребления фасоли [47].

Производные цистеина Дьенколовая кислота, серусодержащая аминокислота, выделенная из

бобовых растений рода Archidendron, состоит из двух остатков цистеина,

соединенных между собой метиленовым мостиком.

NH2

S CH2 CH COOH

H2C

S CH2 CH COOH

NH2

Дьенколовая кислота

Дьенколовая кислота токсична для человека, особенно проявляются еѐ нефротоксические свойства [48]. При употреблении в пищу бобов, содержащих дьенколовую кислоту, последняя, будучи плохо растворимой в кислой среде,

образует кристаллы, которые раздражают почечные канальца и мочевыводящее пути. При этом развиваются боли, колики, тошнота, рвота, гематурия. Отравление можно предотвратить предварительной варкой бобов, т.к. дьенколовая кислота при варке удаляется [49].

Лантионин широко распространен в природе, содержится в шерсти,

человеческих волосах, перьях, лактальбумине [50].

237

NH2

CH2 CH COOH

S

CH2 CH COOH

NH2

Лантионин

Эта аминокислота также найдена в клеточных стенках бактерий, и кроме этого, она и ее производные входят в состав пептидных антибиотиков – лантибиотиков, включающих низин (пищевой консервант), субтилин, эпидермин

(анти-стафилококковые и антистрептококковые агенты),

анковенин (ингибитор

ферментов) [51, 52].

 

 

 

 

 

 

 

Аллиин содержится в чесноке и под действием фермента аллииназы

превращается в аллицин, которому

свойственен

характерный запах

чеснока [51].

 

 

 

 

 

 

 

H2C

 

CH

 

CH2

S

 

 

CH2

 

CH

 

COOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

 

 

NH2

 

 

 

 

 

Аллиин

 

Аллицин, являясь основным биологически активным компонентом чеснока,

проявляет антибиотическую активность, ингибируя рост брюшнотифозных,

холерных и дизентерийных бактерий. При конденсации трех молекул аллиина образуются соединения, обладающие сильной антитромботической активностью

[15]. Аллиин также является составной частью эфирных масел лука [53]. Аллин обладает сильными антиоксидантными свойствами, активно принимает участие в утилизации гидроксил-радикалов, что объясняет влияние активных ингредиентов чеснока на протекание свободно-радикальных процессов и использование его с терапевтической целью с древнейших времен [54].

238

Аллиин in vitro оказывает иммуномодулирующее влияние на некоторые функции клеток периферической крови, в частности, повышает продукцию цитокинов (IL-1β и TNF-α) и параметры фагоцитоза [55].

Производные метионина Гомоцистеин – промежуточный продукт обмена незаменимой

аминокислоты метионина. Структурно он является гомологом аминокислоты цистеина и отличается от последнего на одну метиленовую группу (-CH2-).

HS CH2 CH2 CH COOH NH2

Гомоцистеин

Гомоцистеин не поступает в организм с пищей, он образуется из метионина за счет ферментативного элиминирования метильной группы, связанной с атомом серы. В дальнейшем гомоцистеин в организме человека метаболизируется по двум основным путям – реметилирование до метионина и образование цистеина.

Указанные процессы осуществляются при участии витаминов группы В (В6, В12,

фолиевая кислота) [56, 57]. Уровень гомоцистеина в крови возрастает с возрастом,

содержание гомоцистеина у мужчин выше, чем у женщин [58]. Повышенное вследствие различных наследственных и приобретенных заболеваний содержание гомоцистеина в организме связано с развитием многих патологических состояний – нервно-психических расстройств, сердечно-сосудистых заболеваний

(инфаркта миокарда, инсульта и венозной тромбоэмболии, атеросклероза),

патологий беременности Поступление в организм достаточного количества витаминов группы В, необходимых для метаболизма гомоцистеина, снижает его уровень в крови [59–62].

Этионин структурно сходен с протеиногенной аминокислотой метионином,

но содержит этильную группу вместо метильной.

239

H5C2 S CH2 CH2 CH COOH

NH2

Этионин

Этионин является антиметаболитом и антагонистом метионина. Этионин высоко токсичный мощный карциноген, влияющий на печень, почки,

поджелудочную железу и другие органы, а также подавляющий рост некоторых микроорганизмов [63, 64]. Встраиваясь в белковую молекулу, этионин понижает специфическую активность белка либо инактивирует его [65]. Он также препятствует встраиванию некоторых аминокислот в белковую молекулу и влияет на энергетический обмен клеток [66]. Чрезвычайная токсичность этионина объясняется его способностью участвовать во многих биосинтетических и регуляторных процессах. В частности, в эукариотических клетках in vivo этионин ингибирует синтез АТФ, S-аденозилметионина и полиаминов, индуцирует постсинтетическое этилирование макромолекул и ингибирует метилирование,

подавляет синтез и созревание рРНК, влияет на ферментативную активность,

вызывает изменения в субъединицах рибосом и диссоциацию полисом,

ингибирует процесс репликации ДНК и т.д. На органном уровне (опыты in vivo)

поступление этионина в организм вызывает жировое перерождение печени,

острый панкреатит, развитие карциномы печени. Вопрос о существовании этионина в природе дискутируется, однако эта аминокислота широко используется в исследованиях разнообразных аспектов метаболизма (изучение темпов старения клеток, особенностей обмена метионина, ферментативной активности в эукариотических клетках и т.д.) [67].

S-Метилметионин (витамин U) – производное метионина, являющиеся участником многих биосинтетических процессов за счет наличия сульфониевой

240