✖


Jump to content

Тирозин

(Перенаправлено с Фосфотирозина )

Тирозин
Скелетная формула L-изомера

L -тирозин при физиологическом pH
Имена
Название ИЮПАК
( S )-Тирозин
Другие имена
L -2-амино-3-(4-гидроксифенил)пропановая кислота
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
КЭБ
ХЭМБЛ
ХимическийПаук
Лекарственный Банк
Информационная карта ECHA 100.000.419 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
НЕКОТОРЫЙ
Характеристики
C9H11NOC9H11NO3
Молярная масса 181.191  g·mol −1
Появление белое твердое вещество
0,0453 г/100 мл
-105.3·10 −6 см 3 /моль
Опасности
NFPA 704 (огненный алмаз)
Четырехцветный бриллиант NFPA 704Здоровье 1: Воздействие может вызвать раздражение, но лишь незначительные остаточные повреждения. Например, скипидарВоспламеняемость 1: Перед возгоранием необходимо предварительно нагреть. Температура вспышки выше 93 °C (200 °F). Например, каноловое маслоНестабильность 0: Обычно стабилен, даже в условиях пожара, не вступает в реакцию с водой. Например, жидкий азотОсобые опасности (белый): нет кода.
1
1
0
Страница дополнительных данных
Тирозин (страница данных)
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

L -Тирозин или тирозин (символ Tyr или Y ) [ 2 ] или 4-гидроксифенилаланин — одна из 20 стандартных аминокислот , которые используются клетками для синтеза белков . Это незаменимая аминокислота с полярной боковой группой . Слово «тирозин» происходит от греческого tyros , что означает сыр , поскольку он был впервые обнаружен в 1846 году немецким химиком Юстусом фон Либихом в белке казеина сыра. [ 3 ] [ 4 ] Его называют тирозилом , когда его называют функциональной группой или боковой цепью. Хотя тирозин обычно классифицируется как гидрофобная аминокислота, он более гидрофильен, чем фенилаланин . [ 5 ] Он кодируется кодонами UAC и UAU в информационной РНК .

Однобуквенный символ Y был присвоен тирозину как ближайший по алфавиту из имеющихся букв. Обратите внимание, что T был отнесен к структурно более простому треонину, U избегался из-за его сходства с V для валина, W был отнесен к триптофану, а X был зарезервирован для неопределенных или атипичных аминокислот. [ 6 ] Также была предложена мнемоника t Y rosine. [ 7 ]

Функции

[ редактировать ]

Помимо того, что тирозин является протеиногенной аминокислотой , он играет особую роль благодаря фенольной функциональности. Его гидроксильная группа способна образовывать сложноэфирную связь , в частности с фосфатом. Фосфатные группы передаются на тирозиновые остатки с помощью протеинкиназ . Это одна из посттрансляционных модификаций . Фосфорилированный тирозин встречается в белках, которые участвуют в процессах передачи сигнала .

Аналогичная функциональность присутствует также у серина и треонина , боковые цепи которых имеют гидроксильную группу, но являются спиртами . Фосфорилирование фрагментов этих трех аминокислот (включая тирозин) создает на их концах отрицательный заряд, который превышает отрицательный заряд единственных отрицательно заряженных аспарагиновой и глутаминовой кислот. Фосфорилированные белки сохраняют те же свойства, которые полезны для более надежных белок-белковых взаимодействий, благодаря фосфотирозину, фосфосерину и фосфотреонину. [ 8 ]

Сайты связывания сигнального фосфопротеина могут быть разнообразными по своей химической структуре. [ 9 ]

Фосфорилирование гидроксильной группы может изменить активность целевого белка или может стать частью сигнального каскада посредством связывания домена SH2 . [ 10 ]

Остаток тирозина также играет важную роль в фотосинтезе . В хлоропластах ( фотосистема II ) он выступает донором электронов при восстановлении окисленного хлорофилла . В этом процессе он теряет атом водорода своей фенольной ОН-группы. Этот радикал впоследствии восстанавливается в фотосистеме II четырьмя основными кластерами марганца . [ 11 ]

Диетические потребности и источники

[ редактировать ]

Рекомендуемая норма потребления тирозина с пищей обычно рассчитывается вместе с фенилаланином . Оно варьируется в зависимости от метода расчета, однако идеальным соотношением этих двух аминокислот считается 60:40 (фенилаланин:тирозин), поскольку именно такой состав имеет организм человека. [ 12 ] Тирозин, который также может синтезироваться в организме из фенилаланина, содержится во многих продуктах питания с высоким содержанием белка, таких как мясо , рыба , сыр , творог , молоко , йогурт , арахис , миндаль , семена тыквы , семена кунжута , соевый белок и Лимская фасоль . [ 13 ] [ 14 ] Например, в яичном белке содержится около 250 мг на яйцо. [ 15 ] в то время как говядина, баранина, свинина, тунец, лосось, курица и индейка содержат около 500–1000 мг на порцию 3 унции (85 г). [ 15 ] [ 16 ]

Биосинтез

[ редактировать ]
Растительный биосинтез тирозина из префената .

В растениях и большинстве микроорганизмов тирозин вырабатывается через префенат , промежуточный продукт шикиматного пути . Префенат подвергается окислительному декарбоксилированию с сохранением гидроксильной группы с образованием п- гидроксифенилпирувата, который переаминируется с использованием глутамата в качестве источника азота с образованием тирозина и α-кетоглутарата .

Млекопитающие синтезируют тирозин из незаменимой аминокислоты фенилаланина (Phe), которая поступает с пищей. Превращение Phe в Tyr катализируется ферментом фенилаланингидроксилазой , монооксигеназой. Этот фермент катализирует реакцию, вызывающую добавление гидроксильной группы к концу 6-углеродного ароматического кольца фенилаланина , в результате чего он становится тирозином.

Метаболизм

[ редактировать ]
Превращение фенилаланина и тирозина в его биологически важные производные.

Фосфорилирование и сульфатирование

[ редактировать ]

Некоторые остатки тирозина могут быть помечены (по гидроксильной группе) фосфатной группой ( фосфорилированы ) протеинкиназами . В своей фосфорилированной форме тирозин называется фосфотирозином . Фосфорилирование тирозина считается одним из ключевых этапов передачи сигнала и регуляции ферментативной активности. Фосфотирозин можно обнаружить с помощью специфических антител . Остатки тирозина также могут быть модифицированы путем добавления сульфатной группы — процесс, известный как сульфатирование тирозина . [ 17 ] Сульфатирование тирозина катализируется тирозилпротеинсульфотрансферазой (TPST). Подобно упомянутым выше антителам к фосфотирозину, недавно были описаны антитела, которые специфически обнаруживают сульфотирозин. [ 18 ]

Предшественник нейромедиаторов и гормонов

[ редактировать ]

В дофаминергических клетках головного мозга тирозин превращается в L-ДОФА с помощью фермента тирозингидроксилазы (ТГ). ТГ — фермент, ограничивающий скорость , участвующий в синтезе нейромедиатора дофамина . Затем дофамин может превращаться в другие катехоламины , такие как норадреналин (норадреналин) и адреналин (адреналин).

Гормоны щитовидной железы трийодтиронин ( Т 3 ) и тироксин (Т 4 ) в коллоиде щитовидной железы также происходят из тирозина.

Изображение выше содержит кликабельные ссылки.
Тирозин является предшественником следов аминных соединений и катехоламинов.

Прекурсор других соединений

[ редактировать ]

латекс Papaver somniferum Было показано, что , опийного мака, превращает тирозин в алкалоид морфин , и был установлен путь биосинтеза от тирозина к морфину с использованием тирозина, меченного радиоактивным изотопом углерода-14, для отслеживания пути синтеза in vivo. . [ 22 ] Тирозин-аммиачная лиаза (TAL) представляет собой фермент, участвующий в пути биосинтеза природных фенолов. Он превращает L-тирозин в п-кумаровую кислоту . Тирозин также является предшественником пигмента меланина . Тирозин (или его предшественник фенилаланин) необходим для синтеза структуры бензохинона, которая является частью кофермента Q10 . [ 23 ] [ 24 ]

Деградация

[ редактировать ]
Разложение тирозина до ацетоацетата и фумарата . Для пути разложения необходимы две диоксигеназы. Конечные продукты затем могут войти в цикл лимонной кислоты .

[ нужна ссылка ]

Разложение L-тирозина (син. пара -гидроксифенилаланин) начинается с α-кетоглутарат-зависимого трансаминирования через тирозинтрансаминазу до пара -гидроксифенилпирувата . Позиционное описание para , сокращенно p , означает, что гидроксильная группа и боковая цепь фенильного кольца расположены напротив друг друга (см. иллюстрацию ниже).

Следующий этап окисления катализирует п- гидроксифенилпируватдиоксигеназа и отщепление CO 2 гомогентизата (2,5-дигидроксифенил-1-ацетат). [ 25 ] Чтобы расщепить ароматическое кольцо гомогентизата, дополнительная диоксигеназа, гомогентизат-1,2-диоксигеназа необходима . Таким образом, за счет включения дополнительной O 2 молекулы малеилацетоацетат создается .

Фумарилацетоацетат создается малеилацетоацетат -цис - транс -изомеразой путем вращения карбоксильной группы, созданной из гидроксильной группы путем окисления. Эта цис-транс -изомераза содержит глутатион в качестве кофермента . Фумарилацетоацетат окончательно расщепляется ферментом фумарилацетоацетатгидролазой за счет добавления молекулы воды.

При этом фумарат (также метаболит цикла лимонной кислоты) и ацетоацетат высвобождаются (3-кетобутироат). Ацетоацетат представляет собой кетоновое тело , которое активируется сукцинил-КоА, после чего может превращаться в ацетил-КоА , который, в свою очередь, может окисляться в цикле лимонной кислоты или использоваться для синтеза жирных кислот .

Флоретовая кислота также является метаболитом тирозина в моче у крыс. [ 26 ]

Орто- и мета-тирозин

[ редактировать ]
Ферментативное окисление тирозина фенилаланингидроксилазой (вверху) и неэнизматическое окисление гидроксильными свободными радикалами (в центре и внизу).

три структурных изомера Известны L-тирозина. Помимо обычной аминокислоты L-тирозина, которая является пара-изомером ( пара- тир, п -тир или 4-гидроксифенилаланин), существуют два дополнительных региоизомера, а именно мета -тирозин (также известный как 3-гидроксифенилаланин , L-тирозин). м -тирозин и м -тир) и орто -тирозин ( о -тир или 2-гидроксифенилаланин), встречающиеся в природе. Редкие изомеры м -тир и о -тир возникают в результате неферментативного свободнорадикального гидроксилирования фенилаланина в условиях окислительного стресса . [ 27 ] [ 28 ]

Медицинское использование

[ редактировать ]

Тирозин является предшественником нейротрансмиттеров и повышает уровень нейротрансмиттеров в плазме (особенно дофамина и норадреналина). [ 29 ] но практически не влияет на настроение у нормальных людей. [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]

2015 года Систематический обзор показал, что «нагрузка тирозином резко противодействует ухудшению рабочей памяти и обработки информации, вызванному сложными ситуационными условиями, такими как экстремальная погода или когнитивная нагрузка », и, следовательно, «тирозин может принести пользу здоровым людям, подвергающимся суровым ситуационным условиям». [ 33 ]

Промышленный синтез

[ редактировать ]

L-тирозин используется в фармацевтических препаратах , пищевых добавках и пищевых добавках . Раньше для производства L-тирозина использовались два метода. Первый предполагает экстракцию нужной аминокислоты из белковых гидролизатов с использованием химического подхода. Второй использует ферментативный синтез из фенольных соединений, пирувата и аммиака с помощью тирозинфеноллиазы . [ 34 ] Достижения в области генной инженерии и появление промышленной ферментации привели к тому, что синтез L-тирозина перешел на использование специально разработанных штаммов кишечной палочки . [ 35 ] [ 34 ]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б Фрей М.Н., Кетцле Т.Ф., Леманн М.С., Гамильтон В.К. (1973). «Прецизионное нейтронографическое определение структуры компонентов белка и нуклеиновых кислот. X. Сравнение кристаллической и молекулярной структур L-тирозина и гидрохлорида L-тирозина». Дж. Хим. Физ. 58 (6): 2547–2556. Бибкод : 1973JChPh..58.2547F . дои : 10.1063/1.1679537 .
  2. ^ «Номенклатура и символика аминокислот и пептидов» . Совместная комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре. 1983. Архивировано из оригинала 9 октября 2008 года . Проверено 5 марта 2018 г.
  3. ^ «Тирозин» . Электронная энциклопедия Колумбии, 6-е изд . Infoplease.com — Издательство Колумбийского университета. 2007 . Проверено 20 апреля 2008 г.
  4. ^ Харпер Д. (2001). «Тирозин» . Интернет-словарь этимологии . Проверено 20 апреля 2008 г.
  5. ^ «Аминокислоты – Тирозин» . www.biology.arizona.edu . Проверено 31 января 2018 г.
  6. ^ «Комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре. Однобуквенное обозначение аминокислотных последовательностей» . Журнал биологической химии . 243 (13): 3557–3559. 10 июля 1968 г. doi : 10.1016/S0021-9258(19)34176-6 .
  7. ^ Шафран М. (апрель 1998 г.). «Названия аминокислот и комнатные игры: от тривиальных названий до однобуквенного кода, названия аминокислот напрягают память студентов. Возможна ли более рациональная номенклатура?» . Биохимическое образование . 26 (2): 116–118. дои : 10.1016/S0307-4412(97)00167-2 .
  8. ^ Хантер Т. (19 сентября 2012 г.). «Почему природа выбрала фосфат для модификации белков» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 367 (1602): 2513–2516. дои : 10.1098/rstb.2012.0013 . ISSN   0962-8436 . ПМЦ   3415839 . ПМИД   22889903 .
  9. ^ Лу ЦзК, Цзян Ф, Ву Ю.Д. (11 декабря 2021 г.). «Предсказание сайтов связывания фосфатов в белок-белковых взаимодействиях, зависимых от фосфорилирования» . Биоинформатика . 37 (24): 4712–4718. doi : 10.1093/биоинформатика/btab525 . ISSN   1367-4811 . ПМИД   34270697 .
  10. ^ Лю Б.А., Нэш ПД (19 сентября 2012 г.). «Эволюция доменов SH2 и сигнальных сетей фосфотирозина» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 367 (1602): 2556–2573. дои : 10.1098/rstb.2012.0107 . ISSN   0962-8436 . ПМЦ   3415846 . ПМИД   22889907 .
  11. ^ Барри Б.А. (январь 2015 г.). «Динамика реакции и протон-связанный перенос электронов: исследования переноса заряда на основе тирозина в природных и биомиметических системах» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . 1847 (1): 46–54. дои : 10.1016/j.bbabio.2014.09.003 . ISSN   0006-3002 . ПМИД   25260243 .
  12. ^ Пенчарц П.Б., Сюй Дж.В., Болл Р.О. (июнь 2007 г.). «Потребность в ароматических аминокислотах у здоровых людей» . Журнал питания . 137 (6 Suppl 1): 1576S–1578S, обсуждение 1597S–1598S. дои : 10.1093/jn/137.6.1576S . ПМИД   17513429 .
  13. ^ Инструмент ранжирования питательных веществ. MyFoodData.com. https://tools.myfooddata.com/nutrient-ranking-tool/tyrosine/all/highest
  14. ^ «Тирозин» . Медицинский центр Университета Мэриленда . Архивировано из оригинала 4 июня 2013 г. Проверено 17 марта 2011 г.
  15. ^ Перейти обратно: а б Топ-10 продуктов с самым высоким содержанием тирозина
  16. ^ Инструмент ранжирования питательных веществ. MyFoodData.com. https://tools.myfooddata.com https://tools.myfooddata.com/nutrient-ranking-tool/tyrosine/meats/highest/ounces/common/no
  17. ^ Хоффайнс А.Дж., Дамок Э., Бриджес К.Г., Лири Дж.А., Мур К.Л. (декабрь 2006 г.). «Обнаружение и очистка тирозинсульфатированных белков с использованием нового моноклонального антитела против сульфотирозина» . Журнал биологической химии . 281 (49): 37877–87. дои : 10.1074/jbc.M609398200 . ПМК   1764208 . ПМИД   17046811 .
  18. ^ Кэнан Ю., Гамильтон Р.А., Шерри Д.М., Аль-Убайди М.Р. (декабрь 2012 г.). «Сосредоточьтесь на молекулах: сульфотирозин» . Экспериментальное исследование глаз . 105 : 85–6. дои : 10.1016/j.exer.2012.02.014 . ПМЦ   3629733 . ПМИД   22406006 .
  19. ^ Бродли К.Дж. (март 2010 г.). «Сосудистые эффекты следовых аминов и амфетаминов». Фармакология и терапия . 125 (3): 363–375. doi : 10.1016/j.pharmthera.2009.11.005 . ПМИД   19948186 .
  20. ^ Линдеманн Л., Хонер MC (май 2005 г.). «Ренессанс следовых аминов, вдохновленный новым семейством GPCR». Тенденции в фармакологических науках . 26 (5): 274–281. дои : 10.1016/j.tips.2005.03.007 . ПМИД   15860375 .
  21. ^ Ван X, Ли Дж, Донг Дж, Юэ Дж (февраль 2014 г.). «Эндогенные субстраты CYP2D мозга». Европейский журнал фармакологии . 724 : 211–218. дои : 10.1016/j.ejphar.2013.12.025 . ПМИД   24374199 .
  22. ^ Баттерсби А.Р., Бинкс Р., Харпер Б.Дж. (1 января 1962 г.). «692. Биосинтез алкалоидов. Часть II. Биосинтез морфина» . Журнал Химического общества : 3534–3544. дои : 10.1039/JR9620003534 . ISSN   0368-1769 .
  23. ^ Бентингер М., Текле М., Даллнер Г. (май 2010 г.). «Коэнзим Q - биосинтез и функции». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 396 (1): 74–9. дои : 10.1016/j.bbrc.2010.02.147 . ПМИД   20494114 .
  24. ^ Акоста М.Дж., Васкес Фонсека Л., Десбатс М.А., Серкуа С., Зордан Р., Тревиссон Е. и др. (2016). «Биосинтез коэнзима Q в здоровье и болезни» . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) — Биоэнергетика . 1857 (8): 1079–1085. дои : 10.1016/j.bbabio.2016.03.036 . ПМИД   27060254 .
  25. ^ Зеа-Рей А.В., Крус-Камино Х., Васкес-Канту Д.Л., Гутьеррес-Гарсия В.М., Сантос-Гусман Х., Канту-Рейна К. (27 ноября 2017 г.). «Заболеваемость транзиторной неонатальной тирозинемией среди населения Мексики» . Журнал врожденных ошибок метаболизма и скрининга . 5 : 232640981774423. doi : 10.1177/2326409817744230 .
  26. ^ Бут А.Н., Масри М.С., Роббинс Д.Д., Эмерсон О.Г., Джонс Ф.Т., ДеЭдс Ф. (1960). «Метаболизм тирозина фенольной кислоты в моче» . Журнал биологической химии . 235 (9): 2649–2652. дои : 10.1016/S0021-9258(19)76930-0 .
  27. ^ Мольнар Г.А., Вагнер З., Марко Л., Сеги Ко Т., Мохас М., Кочис Б. и др. (ноябрь 2005 г.). «Экскреция орто-тирозина с мочой при сахарном диабете и почечной недостаточности: данные о выработке гидроксильных радикалов» . Почки Интернешнл . 68 (5): 2281–7. дои : 10.1111/j.1523-1755.2005.00687.x . ПМИД   16221230 .
  28. ^ Мольнар Г.А., Немеш В., Биро З., Лудани А., Вагнер З., Виттманн И. (декабрь 2005 г.). «Накопление гидроксильных свободнорадикальных маркеров мета-, орто-тирозина и ДОФА в катарактальных хрусталиках сопровождается снижением содержания белка и фенилаланина в водорастворимой фазе». Свободные радикальные исследования . 39 (12): 1359–66. дои : 10.1080/10715760500307107 . ПМИД   16298866 . S2CID   31154432 .
  29. ^ Расмуссен Д.Д., Ишизука Б., Куигли М.Э., Йен С.С. (октябрь 1983 г.). «Влияние приема тирозина и триптофана на концентрацию катехоламинов в плазме и 3,4-дигидроксифенилуксусной кислоты». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 57 (4): 760–3. doi : 10.1210/jcem-57-4-760 . ПМИД   6885965 .
  30. ^ Литвуд П.Д., Поллет П. (1982). «Изменения настроения, вызванные диетой, у нормального населения». Журнал психиатрических исследований . 17 (2): 147–54. дои : 10.1016/0022-3956(82)90016-4 . ПМИД   6764931 .
  31. ^ Дейен Дж.Б., Орлебеке Дж.Ф. (1994). «Влияние тирозина на когнитивные функции и артериальное давление при стрессе». Бюллетень исследований мозга . 33 (3): 319–23. дои : 10.1016/0361-9230(94)90200-3 . ПМИД   8293316 . S2CID   33823121 .
  32. ^ Либерман Х.Р., Коркин С., Спринг Б.Дж., Вуртман Р.Дж., Гроудон Дж.Х. (август 1985 г.). «Влияние пищевых предшественников нейромедиаторов на поведение человека». Американский журнал клинического питания . 42 (2): 366–70. дои : 10.1093/ajcn/42.2.366 . ПМИД   4025206 .
  33. ^ Юнг С.Е., Хасе А., Анн Хет Рот М. (2015). «Поведенческие и когнитивные эффекты потребления тирозина у здоровых взрослых людей» . Фармакология Биохимия и поведение . 133 : 1–6. дои : 10.1016/j.pbb.2015.03.008 . ПМИД   25797188 . S2CID   30331663 .
  34. ^ Перейти обратно: а б Лютке-Эверсло Т., Сантос К.Н., Стефанопулос Г. (декабрь 2007 г.). «Перспективы биотехнологического производства L-тирозина и его применения». Прикладная микробиология и биотехнология . 77 (4): 751–62. дои : 10.1007/s00253-007-1243-y . ПМИД   17968539 . S2CID   23088822 .
  35. ^ Чавес-Бехар М., Баес-Виверос Дж., Мартинес А., Боливар Ф., Госсет Г. (2012). «Биотехнологическое производство L-тирозина и производных соединений». Технологическая биохимия . 47 (7): 1017–1026. дои : 10.1016/j.procbio.2012.04.005 .
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Tyrosine&oldid=1236325816"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 36448ff60878d1d543b6aed0e8fa449e__1721778840
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/36/9e/36448ff60878d1d543b6aed0e8fa449e.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Tyrosine - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)