Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен с 4-гидроксиноненала )
Перейти к навигации Перейти к поиску
4-гидроксиноненал
Формула скелета 4-гидроксиноненала ((2E) -2-ен)
4-Hydroxynonenal 3D Balls.png
Имена
Предпочтительное название IUPAC
4-гидроксинон-2-еналь [1]
Другие названия
4-гидрокси-2-ноненаль
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
4660015 (2 E , 4 R )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
MeSH4-гидрокси-2-ноненаль
  • InChI = 1S / C9H16O2 / c1-2-3-4-6-9 (11) 7-5-8-10 / h5,7-9,11H, 2-4,6H2,1H3 / b7-5 + проверятьY
    Ключ: JVJFIQYAHPMBBX-FNORWQNLSA-N проверятьY
  • InChI = 1 / C9H16O2 / c1-2-3-4-6-9 (11) 7-5-8-10 / h5,7-9,11H, 2-4,6H2,1H3 / b7-5 +
    Ключ: JVJFIQYAHPMBBX-FNORWQNLBE
  • ССС (O) C = CC = O
Характеристики
С 9 Н 16 О 2
Молярная масса156,225  г · моль -1
Плотность0,944 г⋅см −3
журнал P1,897
Кислотность (p K a )13,314
Основность (p K b )0,683
Родственные соединения
Родственные алкеналы
Глюковая кислота
малоновый диальдегид
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)проверятьY☒N
Ссылки на инфобоксы

4-гидроксиноненал или 4-гидрокси-2-ноненаля или 4-гидроксиноненал или гидроксиноненал , ( С 9 Н 16 О 2 ), представляет собой α, β-ненасыщенных hydroxyalkenal , который получают путем перекисного окисления липидов в клетках. 4-HNE - это первичный альфа, бета-ненасыщенный гидроксиалкеналь, образующийся в этом процессе.

4-HNE имеет 3 реакционные группы: альдегид, двойную связь у углерода 2 и гидроксигруппу у углерода 4.

Он обнаруживается во всех тканях животных и в больших количествах во время окислительного стресса из-за усиления цепной реакции перекисного окисления липидов из-за увеличения стрессовых событий.

Было высказано предположение, что 4-HNE играет ключевую роль в передаче клеточного сигнала в различных путях, от событий клеточного цикла до клеточной адгезии. [2]

История [ править ]

О первой характеристике 4-гидроксиноненала сообщили Esterbauer et al. в 1991 году [3], и с тех пор количество исследований, связанных с этим химическим веществом, неуклонно растет, и целые выпуски относительно влиятельных журналов, таких как Molecular Aspects of Medicine [4] и Free Radical Biology and Medicine, посвящают тома 4- Публикации, ориентированные на HNE.

Синтез [ править ]

4-Гидроксиноненаль образуется при окислении липидов, содержащих полиненасыщенные ацильные группы омега-6 , такие как арахидоновые или линолевые группы, и соответствующих жирных кислот, а именно гидропероксипредшественников до 15-гидроксикозатетраеновой кислоты и 13-гидроксиоктадекадиеновой кислоты соответственно. [5] Хотя они наиболее изучены, в том же процессе образуются и другие оксигенированные α, β-ненасыщенные альдегиды (OαβUA), которые также могут происходить из жирных кислот омега-3, таких как 4-оксо-транс-2. -ноненаль, 4-гидрокси-транс-2-гексеналь, 4-гидроперокси-транс-2-ноненаль и 4,5-эпокси-транс -2-децен .

Патология [ править ]

Эти соединения могут вырабатываться в клетках и тканях живых организмов или в пищевых продуктах во время обработки или хранения [6] [7], и последние могут абсорбироваться с пищей . С 1991 года OαβUA привлекают большое внимание, поскольку они рассматриваются как возможные возбудители многих заболеваний, таких как хроническое воспаление , нейродегенеративные заболевания , респираторный дистресс-синдром взрослых , атерогенез , диабет и различные типы рака . [8]

По-видимому, существует двойное и горметическое действие 4-HNE на здоровье клеток: более низкие внутриклеточные концентрации (около 0,1-5 микромоль ), по-видимому, полезны для клеток, способствуя пролиферации, дифференцировке, антиоксидантной защите и компенсаторному механизму, в то время как более высокие концентрации (около 10-20 микромоль), как было показано, запускают хорошо известные токсические пути, такие как индукция ферментов каспаз , ступенчатая структура геномной ДНК, высвобождение цитохрома с из митохондрий, что в конечном итоге приводит к гибели клеток (как через апоптоз) и некроз , в зависимости от концентрации) [ необходима цитата ]. HNE связан с патологией нескольких заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера , катаракта , атеросклероз , диабет и рак . [9]

Растущая тенденция к обогащению пищевых продуктов полиненасыщенными ацильными группами влечет за собой потенциальный риск одновременного обогащения пищевых продуктов некоторыми OαβUA, как это уже было обнаружено в некоторых исследованиях, проведенных в 2007 году. [10] Пищевые продукты, обогащенные ПНЖК, доступны на рынке. растет, поскольку эпидемиологические и клинические исследования выявили возможное влияние ПНЖК на развитие мозга и лечебные и / или профилактические эффекты при сердечно-сосудистых заболеваниях.. Однако ПНЖК очень лабильны и легко окисляются, поэтому максимальные положительные эффекты добавок ПНЖК не могут быть получены, если они содержат значительные количества токсичных OαβUA, которые, как указано выше, рассматриваются как возможные возбудители многих заболеваний. [11]

Особое внимание следует также уделять кулинарным маслам, которые многократно используются в общепите и домашнем хозяйстве, потому что в этих процессах образуется очень большое количество OαβUA, и они могут легко абсорбироваться с пищей. [12]

Детоксикация [ править ]

Небольшая группа ферментов особенно подходит для детоксикации и удаления 4-HNE из клеток. В эту группу входят глутатион-S-трансферазы (GST), такие как hGSTA4-4 и hGST5.8, альдозоредуктаза и альдегиддегидрогеназа . Эти ферменты имеют низкие значения K m для катализа HNE и вместе очень эффективны при контроле внутриклеточной концентрации до критического порогового количества, при котором эти ферменты подавляются и гибель клеток неизбежна.

Глутатион S-трансферазы hGSTA4-4 и hGST5.8 катализируют конъюгацию глутатионовых пептидов с 4-гидроксиноненалом посредством добавления конъюгата к альфа-бета-ненасыщенному карбонилу, образуя более водорастворимую молекулу GS-HNE. Хотя существуют другие GST, способные к этой реакции конъюгации (особенно в альфа-классе), эти другие изоформы намного менее эффективны, и их производство не вызвано стрессовыми событиями, которые вызывают образование 4-HNE (например, воздействием перекиси водорода , ультрафиолет , тепловой шок, противораковые препараты и т. д.), так как продуцируются две более специфические изоформы. Этот результат убедительно свидетельствует о том, что hGSTA4-4 и hGST5.8 специфически адаптируются человеческими клетками с целью детоксикации 4-HNE, чтобы отменить последующие эффекты, которые может вызвать такое накопление.

Повышенная активность митохондриального фермента альдегиддегидрогеназы 2 (ALDH2), как было показано, оказывает защитное действие против сердечной ишемии на животных моделях, и постулируемый механизм, указанный исследователями, заключался в метаболизме 4-гидроксиноненала. [13]

Экспорт [ править ]

GS-HNE является мощным ингибитором активности глутатион-S-трансферазы, поэтому его необходимо выводить из клетки, чтобы конъюгация происходила с физиологической скоростью. Ral-взаимодействующий белок, активирующий GTPase (RLIP76, также известный как Ral-связывающий белок 1), представляет собой мембранно-связанный белок, который обладает высокой активностью в отношении транспорта GS-HNE из цитоплазмы во внеклеточное пространство. На этот белок приходится примерно 70% такого транспорта в линиях клеток человека, а оставшаяся часть, по-видимому, приходится на белок 1 множественной лекарственной устойчивости (MRP1).

Ссылки [ править ]

  1. ^ "AC1L1C0X - Резюме соединения" . PubChem Compound . США: Национальный центр биотехнологической информации. 25 марта 2005 г. Идентификационные и связанные записи . Проверено 13 октября 2011 года .
  2. ^ Awasthi, YC; Ян, Й .; Тивари, Северная Каролина; Патрик, Б .; Sharma, A .; Li, J .; Авасти, С. (2004). «Регулирование передачи сигналов, опосредованной 4-гидроксиноненалом, с помощью S-трансфераз глутатиона». Свободная радикальная биология и медицина . 37 (5): 607–619. DOI : 10.1016 / j.freeradbiomed.2004.05.033 . PMID 15288119 . 
  3. ^ Esterbauer, H .; Schaur, RJR; Золльнер, Х. (1991). «Химия и биохимия 4-гидроксиноненаля, малонового альдегида и родственных альдегидов». Свободная радикальная биология и медицина . 11 (1): 81–128. DOI : 10.1016 / 0891-5849 (91) 90192-6 . PMID 1937131 . 
  4. ^ Августа 2003 номер журнала Molecular аспекты медицины был полностью посвящен 4-гидрокси-транс-2-ноненаля.
  5. ^ Riahi, Y .; Cohen, G .; Shamni, O .; Сассон, С. (2010). «Сигнальные и цитотоксические функции 4-гидроксиалкеналов». AJP: Эндокринология и метаболизм . 299 (6): E879-86. DOI : 10,1152 / ajpendo.00508.2010 . PMID 20858748 . S2CID 6062445 .  
  6. ^ Guillén, MAD; Cabo, N .; Ибаргойтия, ТЗА; Руис, А. (2005). «Изучение как подсолнечного масла, так и его свободного пространства в процессе окисления. Возникновение в свободном пространстве токсичных оксигенированных альдегидов». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 53 (4): 1093–1101. DOI : 10.1021 / jf0489062 . PMID 15713025 . 
  7. ^ Zanardi, E .; Jagersma, CG; Ghidini, S .; Чиццолини, Р. (2002). «Твердофазная экстракция и жидкостная хроматография-тандемная масс-спектрометрия для оценки 4-гидрокси-2-ноненаля в продуктах из свинины». Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии . 50 (19): 5268–5272. DOI : 10.1021 / jf020201h . PMID 12207460 . 
  8. ^ Жаркович, N. (2003). «4-Гидроксиноненал как биоактивный маркер патофизиологических процессов». Молекулярные аспекты медицины . 24 (4–5): 281–291. DOI : 10.1016 / S0098-2997 (03) 00023-2 . PMID 12893006 . 
  9. ^ Negre-Salvayre, A .; Auge, N .; Ayala, V .; Basaga, H .; Boada, J .; Brenke, R .; Chapple, S .; Cohen, G .; Feher, J .; Grune, T .; Lengyel, G .; Манн, GE; Pamplona, ​​R .; Poli, G .; Портеро-Отин, М .; Riahi, Y .; Salvayre, R .; Sasson, S .; Серрано, Дж .; Shamni, O .; Siems, W .; Siow, RCM; Wiswedel, I .; Жаркович, К .; Жаркович, Н. (2010). «Патологические аспекты перекисного окисления липидов». Свободно-радикальные исследования . 44 (10): 1125–1171. DOI : 10.3109 / 10715762.2010.498478 . PMID 20836660 . S2CID 18342164 .  
  10. ^ Surh, J .; Lee, S .; Квон, Х. (2007). «4-гидрокси-2-алкенали в детских смесях, обогащенных полиненасыщенными жирными кислотами, и других коммерческих пищевых продуктах». Пищевые добавки и загрязняющие вещества . 24 (11): 1209–18. DOI : 10.1080 / 02652030701422465 . PMID 17852396 . S2CID 9185110 .  
  11. ^ Malavolta, Марко; Мокчегиани, Эухенио (15 апреля 2016 г.). Молекулярные основы питания и старения: Том в серии «Молекулярное питание» . Академическая пресса. ISBN 9780128018279. Проверено 18 апреля 2018 г. - через Google Книги.
  12. ^ Сеппанен, CM; Чаллани, А.С. (2006). «Влияние периодического и непрерывного нагревания соевого масла при температуре обжарки на образование 4-гидрокси-2-транс-ноненаля и других α-, β-ненасыщенных гидроксиальдегидов». Журнал Американского общества химиков-нефтяников . 83 (2): 121. DOI : 10.1007 / s11746-006-1184-0 . S2CID 85213700 . 
  13. ^ Chen, C. -H .; Будас, ГР; Черчилль, EN; Дисатник, М. -Н .; Херли, Т. Д.; Мочли-Розен, Д. (2008). «Активатор мутантной альдегиддегидрогеназы дикого типа снижает ишемическое повреждение сердца» . Наука . 321 (5895): 1493–1495. DOI : 10.1126 / science.1158554 . PMC 2741612 . PMID 18787169 .  
  • Arković, N .; Заркович, К .; Schaur, RJR; Stolc, S .; Schlag, GN; Redl, H .; Waeg, G .; Борович, С .; Loncarić, I .; Юрич, G .; Глава, В. (1999). «4-Hydroxynonenal как вторичный посланник свободных радикалов и фактор, модифицирующий рост». Науки о жизни . 65 (18–19): 1901–1904. DOI : 10.1016 / S0024-3205 (99) 00444-0 . PMID  10576434 .
  • Sharma, R .; Brown, D .; Awasthi, S .; Ян, Й .; Sharma, A .; Патрик, Б .; Saini, MK; Сингх, СП; Зимняк, П .; Сингх, SV; Авасти, YC (2004). «Трансфекция изоферментами глутатион-S-трансферазы, метаболизирующими 4-гидроксиноненаль, приводит к фенотипической трансформации и иммортализации прикрепившихся клеток». Европейский журнал биохимии . 271 (9): 1690–1701. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.2004.04067.x . PMID  15096208 .

Внешние ссылки [ править ]

  • [1] - Биологическая группа, занимающаяся исследованиями, посвященными 4-гидроксиноненалу.