α-паринаровая кислота
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Предпочтительное название ИЮПАК
(9 Z , 11 E , 13 E , 15 Z )-октадека-9,11,13,15-тетраеновая кислота | |
| Другие имена
цис- паринаровая кислота
α-паринаровая кислота | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХимическийПаук | |
ПабХим CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| С 18 Н 28 О 2 | |
| Молярная масса | 276.41372 |
| Температура плавления | От 85 до 86 ° C (от 185 до 187 ° F; от 358 до 359 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
α-Паринаровая кислота представляет собой конъюгированную полиненасыщенную жирную кислоту . Открыт Цудзимото и Коянаги в 1933 году. [ 1 ] он содержит 18 атомов углерода и 4 сопряженные двойные связи. Повторяющаяся структура одинарных - двойных связей α-паринаровой кислоты отличает ее структурно и химически от обычного «прерванного метиленом» расположения полиненасыщенных жирных кислот , которые имеют двойные связи и одинарные связи, разделенные метиленовым звеном (-CH 2 -). . Из-за флуоресцентных свойств, придаваемых чередующимися двойными связями, α-паринаровая кислота обычно используется в качестве молекулярного зонда при изучении биомембран .
Природные источники
[ редактировать ]α-Паринариновая кислота в природе содержится в семенах дерева макита ( Parinari laurina ), дерева, произрастающего на Фиджи и других островах Тихого океана . Семена Макита содержат около 46% α-паринариновой кислоты, 34% α-элеостеариновой кислоты в качестве основных компонентов, с меньшим количеством насыщенных жирных кислот , олеиновой кислоты и линолевой кислоты . [ 2 ] α-Паринариновая кислота также содержится в масле семян Impatiens balsamina , члена семейства Balsaminaceae . Основными жирными кислотами Impatiens balsamina являются 4,7% пальмитиновая кислота , 5,8% стеариновая кислота , 2,8% арахиновая кислота , 18,3% олеиновая кислота, 9,2% линолевая кислота, 30,1% линоленовая кислота и 29,1% α-паринаровая кислота. [ 3 ] Он также присутствует в грибе Clavulina cristata . [ 4 ] и растение Sebastiana brasiliensis (семейство Euphorbiaceae ). [ 5 ]
Синтез
[ редактировать ]Биосинтез
[ редактировать ]Биохимический механизм образования α-паринаровой кислоты в растении Impatiens balsamina был разработан с использованием методов молекулярной биологии . Фермент, ответственный за создание конъюгированных двойных связей, был идентифицирован с использованием меток экспрессированной последовательности и назван «конъюгазой». Этот фермент относится к семейству ферментов десатуразы жирных кислот , ответственных за образование двойных связей в жирных кислотах. [ 6 ]
Химический синтез
[ редактировать ]α-Паринаровую кислоту можно синтезировать химическим путем, используя α-линоленовую кислоту в качестве исходного соединения. Этот синтез позволяет превращать 1,4,7-октатриен-метилен-прерванные цис- двойные связи встречающихся в природе полиненасыщенных жирных кислот в 1,3,5,7-октатетраены с высоким выходом. [ 7 ] Совсем недавно (2008 г.) Lee et al. сообщил о простом и эффективном химическом синтезе с использованием метода модульного проектирования, называемого итеративным перекрестным соединением. [ 8 ]
Использование
[ редактировать ]Мембранные зонды
[ редактировать ]И альфа-, и бета-изомеры паринариновой кислоты (все транс ) используются в качестве молекулярных зондов липид-липидных взаимодействий путем мониторинга фазовых переходов в двухслойных липидных мембранах. [ 9 ] Было показано, что α-паринаровая кислота обычно интегрируется в фосфолипидный бислой клеток млекопитающих. [ 10 ] нервная ткань, [ 11 ] с минимальным влиянием на биофизические свойства мембраны. Молекулярные взаимодействия с соседними мембранными липидами будут влиять на флуоресценцию α-паринаровой кислоты предсказуемым образом, а последующие тонкие изменения интенсивности энергии могут быть измерены спектроскопически .
Исследователи нашли хорошее применение альфа-паринарику в изучении биофизики мембран. Например, его использовали, чтобы установить существование «градиента текучести» в бислое мембраны некоторых опухолевых клеток : внутренний монослой мембраны менее текучий, чем внешний монослой. [ 12 ]
Липидно-белковые взаимодействия
[ редактировать ]α-паринаровая кислота также используется в качестве хромофора для изучения взаимодействий между мембранными белками и липидами. Из-за сходства α-паринаровой кислоты с нормальными мембранными липидами она оказывает минимальное возмущающее влияние. [ 13 ] Путем измерения сдвигов в спектре поглощения , усиления флуоресценции α-паринаровой кислоты , индуцированного кругового дихроизма и переноса энергии между триптофана в белке и связанным хромофором можно получить информацию о молекулярных взаимодействиях между белком и липидом. аминокислотами [ 13 ] Например, этот метод используется для изучения того, как жирные кислоты связываются с сывороточным альбумином (очень распространенным белком крови). [ 14 ] [ 15 ] процессы транспорта липидов, включая структурную характеристику липопротеинов , [ 16 ] и белки-переносчики фосфолипидов . [ 17 ]
Клиническое использование
[ редактировать ]Концентрации жирных кислот в сыворотке или плазме крови можно измерить с помощью α-паринаровой кислоты, которая будет конкурировать за места связывания с сывороточным альбумином. [ 18 ]
Пищевая химия
[ редактировать ]α-паринаровая кислота использовалась для изучения гидрофобности и пенообразующих характеристик пищевых белков. [ 19 ] [ 20 ] а также стабильность пены пива. [ 21 ] В этом последнем исследовании α-паринаровая кислота использовалась во флуоресцентном анализе для оценки потенциала связывания липидов белков в пиве, поскольку эти белки помогают защитить пиво от пенопонижающих жирных кислот со средней и длинной цепью.
Цитотоксическое воздействие на опухолевые клетки
[ редактировать ]α-Паринариновая кислота является цитотоксичной для клеток лейкемии человека в культуре клеток в концентрациях 5 мкМ или менее, поскольку она сенсибилизирует опухолевые клетки к перекисному окислению липидов — процессу, при котором свободные радикалы реагируют с электронами липидов клеточных мембран, что приводит к повреждению клеток. [ 22 ] Он также цитотоксичен для злокачественных глиом, выращенных в клеточной культуре. [ 23 ] Нормальные (неопухолевые) астроциты, выращенные в культуре, гораздо менее чувствительны к цитотоксическому действию α-паринаровой кислоты. [ 23 ] Эта преимущественная токсичность по отношению к опухолевым клеткам обусловлена дифференциальной регуляцией N-концевой киназы c-Jun и факторов транскрипции вилкообразной головки между злокачественными и нормальными клетками. [ 24 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Цудзимото М., Коянаги Х. (1933). Новые ненасыщенные кислоты в косточковом масле «Акариттом», «Паринариум лауринум». I. Когнитивная наука 36 (Приложение): 110–113.
- ^ Хилдитч Т.П. и др. (1964). Химический состав натуральных жиров, четвертое издание. стр. 253.
- ^ Ганстон Ф.Д. (1996). Химия жирных кислот и липидов . Берлин: Springer Verlag. п. 10. ISBN 0-8342-1342-7 .
- ^ Эндо С., Чжипин Г., Такаги Т. (1991). Липидные компоненты семи видов Basidiomycotina и трех видов Ascomycotina. Журнал Японского общества нефтехимиков 40 (7): 574–577.
- ^ Спитцер В., Томберг В., Зуколотто М. (1996). Идентификация альфа-паринаровой кислоты в масле семян Sebastiana brasiliensis Sprengel (Euphorbiaceae). Журнал Американского общества нефтехимиков 73 (5): 569–573.
- ^ Кахун Э.Б., Карлсон Т.Дж., Рипп К.Г., Швайгер Б.Дж., Кук Г.А., Холл С.Е., Кинни А.Дж. (октябрь 1999 г.). «Биосинтетическое происхождение сопряженных двойных связей: получение жирнокислотных компонентов ценных олиф в трансгенных зародышах сои» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 96 (22): 12935–40. Бибкод : 1999PNAS...9612935C . дои : 10.1073/pnas.96.22.12935 . ПМК 23170 . ПМИД 10536026 .
- ^ Куклев Д.В., Смит В.Л. (сентябрь 2004 г.). «Синтез четырех изомеров паринариновой кислоты». хим. Физ. Липиды . 131 (2): 215–22. doi : 10.1016/j.chemphyslip.2004.06.001 . ПМИД 15351273 .
- ^ Ли С.Дж., Грей К.С., Пэк Дж.С., Берк, доктор медицины (январь 2008 г.). «Простой, эффективный и модульный синтез полиеновых натуральных продуктов посредством итеративного кросс-сочетания» . Дж. Ам. хим. Соц . 130 (2): 466–8. дои : 10.1021/ja078129x . ПМК 3107126 . ПМИД 18081295 .
- ^ Склар Л.А., Хадсон Б.С., Симони Р.Д. (май 1975 г.). «Конъюгированные полиеновые жирные кислоты как мембранные зонды: предварительная характеристика» . Учеб. Натл. акад. наук. США . 72 (5): 1649–53. Бибкод : 1975PNAS...72.1649S . дои : 10.1073/pnas.72.5.1649 . ПМК 432600 . ПМИД 1057769 .
- ^ Ринтул Д.А., Симони Р.Д. (ноябрь 1977 г.). «Включение встречающейся в природе флуоресцентной жирной кислоты в липиды культивируемых клеток млекопитающих» . Ж. Биол. Хим . 252 (22): 7916–8. дои : 10.1016/S0021-9258(17)40910-0 . ПМИД 914848 .
- ^ Харрис В.Е., Шталь В.Л. (декабрь 1983 г.). «Включение цис-паринаровой кислоты, флуоресцентной жирной кислоты, в синаптосомальные фосфолипиды с помощью ацил-КоА-ацилтрансферазы». Биохим. Биофиз. Акта . 736 (1): 79–91. дои : 10.1016/0005-2736(83)90172-4 . ПМИД 6580918 .
- ^ Шредер Ф (ноябрь 1978 г.). «Различия в текучести двухслойных половин плазматических мембран опухолевых клеток». Природа . 276 (5687): 528–30. Бибкод : 1978Natur.276..528S . дои : 10.1038/276528a0 . ПМИД 723938 . S2CID 4371631 .
- ^ Jump up to: а б Склар Л.А., Хадсон Б.С., Симони Р.Д. (ноябрь 1977 г.). «Конъюгированные полиеновые жирные кислоты как флуоресцентные зонды: связывание с бычьим сывороточным альбумином». Биохимия . 16 (23): 5100–8. дои : 10.1021/bi00642a024 . ПМИД 911814 .
- ^ Берде CB, Хадсон Б.С., Симони Р.Д., Склар Л.А. (январь 1979 г.). «Человеческий сывороточный альбумин. Спектроскопические исследования связей связывания и близости жирных кислот и билирубина» . Ж. Биол. Хим . 254 (2): 391–400. дои : 10.1016/S0021-9258(17)37930-9 . ПМИД 216673 .
- ^ Keuper HJK, Кляйн Р.А., Спенер Ф. (1985). Спектроскопические исследования сайта связывания белка, связывающего жирные кислоты бычьей печени: доказательства существования одного сайта связывания для двух молекул жирных кислот. Химия и физика липидов 38 (1–2): 159–174.
- ^ Бен-Яшар В., Баренхольц Ю. (ноябрь 1991 г.). «Характеристика ядра и поверхности липопротеинов плазмы человека. Исследование, основанное на использовании пяти флуорофоров». хим. Физ. Липиды . 60 (1): 1–14. дои : 10.1016/0009-3084(91)90009-Z . ПМИД 1813177 .
- ^ Касуринен Дж., ван Паридон П.А., Вирц К.В., Сомерхарью П. (сентябрь 1990 г.). «Сродство молекулярных видов фосфатидилхолина к белкам-переносчикам бычьего фосфатидилхолина и фосфатидилинозитола. Свойства ацил-связывающих сайтов sn-1 и sn-2». Биохимия . 29 (37): 8548–54. дои : 10.1021/bi00489a007 . ПМИД 2271538 .
- ^ Берде CB, Кернер Дж.А., Джонсон Дж.Д. (1980). Использование конъюгированной полиеновой жирной кислоты с паринариновой кислотой при анализе жирных кислот в сыворотке или плазме. Клиническая химия 26 (8): 1173–1177.
- ^ Таунсенд А.А., Накаи С. (1983). Взаимосвязь между гидрофобностью и пенообразующими характеристиками пищевых белков. Журнал пищевой науки 48 (2): 588–594.
- ^ Чжу Х, Дамодаран С. (1994). Вызванные нагреванием конформационные изменения в изоляте сывороточного белка и их связь со свойствами пенообразования. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии 42 (4): 846–855.
- ^ Купер DJ, Муж Ф.А., Миллс Э.Н., Уайлд П.Дж. (декабрь 2002 г.). «Роль липидсвязывающих белков пива в предотвращении липидной дестабилизации пены». Дж. Агрик. Пищевая хим . 50 (26): 7645–50. дои : 10.1021/jf0203996 . ПМИД 12475284 .
- ^ Корнелиус А.С., Йеррам Н.Р., Крац Д.А., Спектор А.А. (ноябрь 1991 г.). «Цитотоксический эффект цис -паринаровой кислоты в культивируемых злокачественных клетках» . Рак Рез . 51 (22): 6025–30. ПМИД 1933865 .
- ^ Jump up to: а б Трайнелис В.К., Райкен Т.К., Корнелиус А.С. (сентябрь 1995 г.). «Цитотоксичность цис -паринаровой кислоты в культивируемых злокачественных глиомах». Нейрохирургия . 37 (3): 484–9. дои : 10.1097/00006123-199509000-00017 . ПМИД 7501114 .
- ^ Захир А., Саху С.К., Райкен Т.К., Трайнелис В.К. (январь 2007 г.). « Эффекты цис -паринаровой кислоты, цитотоксичность, N-концевая протеинкиназа c-Jun, фактор транскрипции forkhead и Mn-SOD по-разному в злокачественных и нормальных астроцитах». Нейрохим. Рез . 32 (1): 115–24. дои : 10.1007/s11064-006-9236-2 . ПМИД 17160503 . S2CID 630323 .