roksilysiini

roksilysiini on ei-klassinen proteinogeeninen aminohappo. Se liitetään vastaavaan proteiiniin lysiininä ja hydrolysoidaan hydroksylysiiniksi polypeptidissä entsyymin avulla. Se on yksi sidekudoksen kollageeniproteiinien pääkomponentteista.

Mikä on hydroksysiini?

Hydroksylysiini on proteinogeeninen aminohappo, joka sisällytetään ensin proteiiniin lysiininä. Siksi se on ei-kanoninen proteinogeeninen aminohappo. Termi "kanoninen" tarkoittaa klassista.

Joten tälle aminohapolle ei ole kodonia. Hydroksylysiini esiintyy pääasiassa sidekudoksen kollageenissa ja glykoproteiineissa. Siellä lysiini muuttuu hydroksylysiiniksi entsymaattisten prosessien avulla. Vain osa lysiinistä muuttuu hydroksylysiiniksi. Kunkin kollageenin ominaisuudet riippuvat hydrolysoitujen lysiini- ja proliinitähteiden määrästä.

Hydroksylysiini voidaan eristää vapaassa muodossa hydrokloridina. Hydroksylysiinin hydrokloridi on beige jauhe, jonka sulamispiste on 225 - 230 astetta. Se on emäksinen aminohappo, joka saa myös hydroksylysiiniä sisältävät proteiinit reagoimaan emäksisiksi. Hydroksylysiinin löysi amerikkalainen biokemisti ja "Kliinisen kemian" perustaja Donald Van Slyke (1883-1971).

Toiminto, vaikutukset ja tehtävät

Hydroksylysiinillä on suuri merkitys sidekudoksen rakenteelle. Glykoproteiinit sisältävät myös hydroksylysiiniä proteiinin glykosidisten yhdisteiden muodostamiseksi sokerijäännösten kanssa hydroksyylitähteessä.

Kollageenin sisällä se vastaa yksittäisten proteiinimolekyylien silloittumisesta. Yhdessä hydroksyyliproliinin, proliinin hydrolysoidun muodon kanssa, se on myös hyödyllinen kollageenin kolmannen ja kvaternäärisen rakenteen rakentamisessa. Lysiinin hydroksylaatiota katalysoi lysyylihydroksylaasi-entsyymi osallistumalla kofaktorien rauta-ioneihin ja askorbiinihappoon (C-vitamiini). Kollageenissa olevien hydroksyloitujen lysiinitähteiden jakautumismalli ei ole erityisen jäykkä eikä joustava. Aina toistuvia malleja.

Proteiinissa on kuitenkin myös kokonaisia ​​alueita, jotka eivät sisällä hydroksyloituja lysiinitähteitä. Vaikka hydroksiproliini on vastuussa kollageenin kierteisestä rakenteesta kolmen proteiiniketjun sitoutumisen kautta, silloitus eri proteiinimolekyylien välillä muodostuu hydroksilysiinin hydroksyyliryhmien kautta. Lisäksi nämä molekyyliryhmät toimivat myös sitoutumispaikkana glykosidiselle sidokselle sokerin kanssa. Kaiken kaikkiaan tämä varmistaa sidekudoksen lujuuden.

Jos proteiineissa on puutetta hydroksylysiinista, sitä ei voida korjata lisäämällä aminohappoa. Vapaalle hydroksilysiinille ei ole kodonia, joten sitä ei voida sisällyttää vastaavaan proteiiniin. Lisättyjen hydroksylysiiniä sisältävien ravintolisien arvo on siksi erittäin kyseenalainen. Siksi puutteen täytyy johtua lysiinin riittämättömästä hydroksylaatiosta.

Koulutus, esiintyminen, ominaisuudet ja optimaaliset arvot

Hydroksylysiiniä löytyy vain ihmisen ja eläimen kollageenista. On myös joitain glykoproteiineja, jotka sisältävät myös hydroksylysiiniä. Tähän sisältyy adiponektiini. Adiponektiini on hormoni, jota tuotetaan rasvakudoksessa ja jolla on ratkaiseva vaikutus insuliinin tehokkuuteen. Hydroksylysiiniä on havaittu myös joissain bakteereissa, kuten Staphylococcus aureus.

Hydroksyloidun lysiinin jakauma ei ole tasainen kollageenissa. On paikkoja, joissa sitä löytyy melkein aina. Muilla alueilla hydroksylysiiniä ei löydy melkein koskaan. Tämä epätasainen jakautuminen määrää kollageenin rakenteen. Kollageenin kolmoishelix-rakenteessa hydroksilysiini sijaitsee aina toistuvan sekvenssin Gly-X-Y Y-asemassa. Lyhyillä alueilla, joilla ei-kierteinen rakenne, hydroksylysiini esiintyy myös muissa paikoissa.

Sairaudet ja häiriöt

Sidekudos on ehdottomasti riippuvainen hydroksilysiinin läsnäolosta. Kollageeni voi olla vakaa ja kiinteä vain, jos proteiinimolekyylien väliset ristisidokset toimivat. Hydroksylysiinin puute aiheuttaa sidekudoksen heikkoutta.

Jos sitä on läsnä vain erittäin pieninä määrinä tai ei lainkaan, vastaava organismi ei olisi elinkelpoinen. Sidekudos ei enää voinut suorittaa tehtäväänsä elimiä rajoittavana ja tukevana kudoksena. Itse asiassa on sairauksia, jotka voidaan jäljittää hydroksylysiinin puutteeseen. Koska tämä aminohappo sisällytetään alun perin lysiiniksi proteiinisynteesin aikana, se ei voi olla primaarinen vajaus. Hydroksylysiini muodostuu lysiinistä kollageeniproteiinissa lysyylihydroksylaasien avulla. Hydroksylysiinipuutos voi johtua vain tämän entsyymin puutteesta tai sen riittämättömästä toiminnasta.

Siellä on ryhmä heterogeenisiä synnynnäisiä sidekudoksen heikkouksia, joka tunnetaan nimellä Ehlers-Danlos-oireyhtymä. Useat mutaatiot voivat olla vastuussa tästä kliinisestä kuvasta. Lysyylihydroksylaasi voi myös olla viallinen muun muassa siten, että liian vähän lysiiniä hydroksyloituu. Ehlers-Danlosin oireyhtymä ilmenee ihon ylikuormitettavuuden ja nivelten liiallisen liikkuvuuden kautta. Vaikutetaan myös sisäelimiin, verisuoniin, jänteisiin, nivelsiteisiin ja lihaksiin. Ennuste riippuu vian vakavuudesta. Jos alukset ovat mukana, on odotettavissa epäsuotuisa kurssi. Lysyylihydroksylaasi-entsyymin täydellinen epäonnistuminen on yhteensopimatonta elämän kanssa, joten sitä ei havaita.

Mutta jopa ehjässä entsyymissä, sidekudos voi olla heikko sen alhaisen aktiivisuuden vuoksi. Lysyylihydroksylaasi vaatii kofaktoreina rauta-ioneja ja askorbiinihappoa (C-vitamiini). Jos puuttuu esimerkiksi C-vitamiini, tapahtuu ns. Skorpuaa. Kurvitsus on hankittu sidekudossairaus, jonka aiheuttaa hydroksyyliryhmien puute kollageenin proliini- ja lysiinitähteissä. Syynä on proliinihydroksylaasin ja lysiinihydroksylaasin matala aktiivisuus askorbiinihapon puutteen vuoksi.