Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Гидроксипролин
(2S, 4R) -4-Hydroxyprolin.svg
Имена
Название ИЮПАК
(2 S , 4 R ) -4-гидроксипирролидин-2-карбоновая кислота
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard100.000.084 Отредактируйте это в Викиданных
MeSHГидроксипролин
UNII
  • InChI = 1S / C5H9NO3 / c7-3-1-4 (5 (8) 9) 6-2-3 / h3-4,6-7H, 1-2H2, (H, 8,9) / t3-, 4 + / м1 / с1 ☒N
    Ключ: PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N ☒N
  • InChI = 1 / C5H9NO3 / c7-3-1-4 (5 (8) 9) 6-2-3 / h3-4,6-7H, 1-2H2, (H, 8,9) / t3-, 4 + / м1 / с1
    Ключ: PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQBF
  • C1 [C @ H] (CN [C @@ H] 1C (= O) O) O
Характеристики
C 5 H 9 N O 3
Молярная масса131,131  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)контрольныйY☒N
Ссылки на инфобоксы

(2 S , 4 R ) -4-гидроксипролин или L- гидроксипролин ( C 5 H 9 O 3 N ) представляет собой аминокислоту , сокращенно Hyp или O , например , в банке данных по белкам .

Структура и открытие [ править ]

В 1902 году Герман Эмиль Фишер выделил гидроксипролин из гидролизованного желатина . В 1905 году Герман Лейкс синтезировал рацемическую смесь 4-гидроксипролина. [1]

Гидроксипролин отличается от пролина наличием гидроксильной (ОН) группы, присоединенной к гамма-атому углерода.

Цвиттерионная структура (2 S , 4 R ) -4-гидроксипролина (слева) и (2 R , 4 S ) -4-гидроксипролина (справа)

Производство и функции [ править ]

Гидроксипролин продуцируется гидроксилированием аминокислоты пролина ферментом пролилгидроксилазой после синтеза белка (как посттрансляционная модификация ). Фермента катализируемой реакция происходит в просвет в эндоплазматический ретикулум . Хотя гидроксипролин непосредственно не включается в белки, он составляет примерно 4% всех аминокислот, обнаруженных в тканях животных, то есть больше, чем семь других аминокислот, которые включены трансляционно. [2]

Животные [ править ]

Коллаген [ править ]

Гидроксипролин является основным компонентом белка коллагена , [3] , содержащий примерно 13,5% коллагена млекопитающих. Гидроксипролин и пролин играют ключевую роль в стабильности коллагена. [4] Они позволяют резкое закручивание спирали коллагена. [5] В канонической триаде коллагена Xaa-Yaa-Gly (где Xaa и Yaa - любая аминокислота) пролин, занимающий положение Yaa, гидроксилируется с образованием последовательности Xaa-Hyp-Gly. Эта модификация остатка пролина увеличивает стабильность тройной спирали коллагена . Первоначально предполагалось, что стабилизация происходит из-за молекул воды, образующих сеть водородных связей, связывающую пролильные гидроксильные группы и карбонильные группы основной цепи. [6]Впоследствии было показано, что повышение стабильности происходит, прежде всего, за счет стереоэлектронных эффектов и что гидратация остатков гидроксипролина обеспечивает небольшую дополнительную стабильность или ее отсутствие. [7]

Без коллагена [ править ]

Помимо коллагена белки млекопитающих эластин и аргонавт 2 имеют коллагеноподобные домены, в которых образуется гидроксипролин. Некоторые яды улиток, конотоксины , содержат гидроксипролин, но не имеют коллагеноподобных последовательностей. [2]

Было показано, что гидроксилирование пролина участвует в нацеливании на альфа-субъединицу гипоксии-индуцируемого фактора (HIF) (HIF-1 альфа) для деградации путем протеолиза . Под нормоксии (нормальные условия кислорода) EGLN1 [1] Белок гидроксилаты пролин на 564 позиции HIF-1 альфа, который позволяет убиквитилирование по супрессора фон Хиппель-Линдау опухоли (pVHL) и последующего нацеливания для протеасомы деградации. [8]

Гидроксипролин содержится в немногих белках, кроме коллагена. По этой причине содержание гидроксипролина использовалось в качестве индикатора для определения количества коллагена и / или желатина .

Растения [ править ]

Гликопротеины, богатые гидроксипролином (HRGP), также обнаруживаются в стенках клеток растений . [9] Эти гидроксипролины служат точками присоединения гликановых цепей, которые добавляются в качестве посттрансляционных модификаций . [9]

Клиническое значение [ править ]

Для гидроксилирования пролина требуется аскорбиновая кислота ( витамин С ). Наиболее очевидные первые эффекты (проблемы с деснами и волосами) отсутствия аскорбиновой кислоты у людей возникают из-за возникающего в результате нарушения гидроксилирования пролиновых остатков коллагена с пониженной стабильностью молекулы коллагена, что приводит к цинге .

Повышенные уровни гидроксипролина в сыворотке и моче также были продемонстрированы при болезни Педжета . [10]

Другие гидроксипролины [ править ]

Другие гидроксипролины также существуют в природе. Наиболее заметными из них являются 2,3- цис- , 3,4- транс- и 3,4-дигидроксипролин, который встречается в клеточных стенках диатомовых водорослей [11] и, как предполагается, играет роль в отложении кремнезема . Гидроксипролин также содержится в стенках оомицетов , грибовидных протистов, относящихся к диатомовым водорослям. [12] (2 S , 4 S ) - цис -4-гидроксипролин обнаруживается в токсичных циклических пептидов из Amanita грибов ( например , фаллоидин ). [13]

См. Также [ править ]

  • Иминовая кислота
  • Гидроксилизин

Ссылки [ править ]

  1. ^ RHA Plimmer (1912) [1908]. RHA Plimmer; Ф.Г. Хопкинс (ред.). Химический состав белков . Монографии по биохимии. Часть I. Анализ (2-е изд.). Лондон: Longmans, Green and Co., стр. 132 . Проверено 18 января 2010 года .
  2. ^ a b Горрес, Келли Л .; Рейнс, Рональд Т. (апрель 2010 г.). «Пролил-4-гидроксилаза» . Критические обзоры в биохимии и молекулярной биологии . 45 (2): 106–124. DOI : 10.3109 / 10409231003627991 . PMC 2841224 . PMID 20199358 .  
  3. ^ Шпак, Paul (2011). «Химия и ультраструктура костей рыб: значение для тафономии и анализа стабильных изотопов» . Журнал археологической науки . 38 (12): 3358–3372. DOI : 10.1016 / j.jas.2011.07.022 .
  4. Перейти ↑ Nelson, DL, Cox, MM (2005) Lehninger's Principles of Biochemistry, 4th Edition, WH Freeman and Company, New York.
  5. ^ Бринкманн, Дж., Нотбом, Х. и Мюллер, П.К. (2005) Коллаген, Topics in Current Chemistry 247, Springer, Berlin.
  6. ^ Белла, J; Итон, М. Бродский, Б; Берман, HM (1994). «Кристаллическая и молекулярная структура коллагеноподобного пептида с разрешением 1,9 A». Наука . 266 (5182): 75–81. DOI : 10.1126 / science.7695699 . PMID 7695699 . 
  7. ^ Котч, FW; Guzei, IA; Рейнс, RT (2008). «Стабилизация тройной спирали коллагена путем O-метилирования остатков гидроксипролина» . Журнал Американского химического общества . 130 (10): 2952–2953. DOI : 10.1021 / ja800225k . PMC 2802593 . PMID 18271593 .  
  8. ^ Jaakkola, P .; Крот, DR; Тиан, Ю.М.; Уилсон, Мичиган; Gielbert, J .; Gaskell, SJ; Kriegsheim, AV; Hebestreit, HF; и другие. (2001). «Нацеливание HIF-альфа на комплекс убиквитилирования фон Хиппеля-Линдау посредством O2-регулируемого гидроксилирования пролила». Наука . 292 (5516): 468–72. Bibcode : 2001Sci ... 292..468J . DOI : 10.1126 / science.1059796 . PMID 11292861 . S2CID 20914281 .  
  9. ^ a b Кассаб, Глэдис I (1998). «Белки клеточной стенки растений». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 49 : 281–309. DOI : 10.1146 / annurev.arplant.49.1.281 . PMID 15012236 . 
  10. ^ "Учебник Ортопедии Уилесса" . Wheeless Online .
  11. ^ Накадзима, Т .; Вулкани, BE (1969). «3,4-дигидроксипролин: новая аминокислота в клеточных стенках диатомовых водорослей». Наука . 164 (3886): 1400–1401. Bibcode : 1969Sci ... 164.1400N . DOI : 10.1126 / science.164.3886.1400 . PMID 5783709 . S2CID 23673503 .  
  12. ^ Alexopoulos, CJ, Мимс CW и Blackwell, М. (1996). Вводная микология (4-е изд.). Нью-Йорк: Джон Вили и сыновья. С. 687–688. ISBN 978-0-471-52229-4.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  13. Перейти ↑ Wieland, T. (1986). Пептиды ядовитых грибов мухомора . Springer.

Внешние ссылки [ править ]

  • Параметры молекулярной механики