S -аденозилметионин
| |
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Систематическое имя IUPAC
(2 с ) -2-амино-4-[( s )-{[(2 с , 3 с , 4 r , 5 r ) -5- (4-амино-9 h -purin-9-ил) -3 , 4-дигидроксиксоксолан-2-ил] метил} метилсульфанил] бутаноат | |
| Другие имена
S -Adenosyl--Jains Такой же; То же самое, Адомето , Гепараб (Индия), Адетионон
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol )
|
|
| Химический | |
| Chemspider | |
| Echa Infocard | 100.045.391 |
| Кегг | |
| Сетка | S-аденозилметионин |
PubChem CID
|
|
| НЕКОТОРЫЙ | |
Comptox Dashboard ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| C 15 H 22 N 6 O 5 S | |
| Молярная масса | 398.44 g·mol −1 |
| Фармакология | |
| A16AA02 ( Кто ) | |
За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
| |
S -Аденозилметион ( SAM ), также известный под коммерческими названиями того же , SAM -E или Adomet , является распространенным космобстратом, участвующим в передаче метильной группы , трансульфурации и аминопропилировании. Хотя эти анаболические реакции происходят по всему организму, большинство SAM производится и потребляется в печени. [ 1 ] Известно более 40 метильных переносов из SAM различным субстратам, таким как нуклеиновые кислоты , белки , липиды и вторичные метаболиты . Он изготовлен из аденозинтрифосфата (АТФ) и метионина с помощью метиониновой аденозилтрансферазы . Сэм был впервые обнаружен Джулио Кантони в 1952 году. [ 1 ]
У бактерий SAM связан Sam Riboswitch , который регулирует гены, участвующие в биосинтезе метионина или цистеина . В эукариотических клетках Сэм служит регулятором различных процессов, включая ДНК , тРНК и рРНК метилирование ; иммунный ответ ; [ 2 ] аминокислотный метаболизм; трансульфурация ; и еще. У растений SAM имеет решающее значение для биосинтеза этилена , важного гормона растений и сигнальной молекулы. [ 3 ]
Структура
[ редактировать ]S -Аденозилметионин состоит из аденозильной группы, прикрепленной к серу метионина, обеспечивая его положительным зарядом. Он синтезируется из АТФ и метионина с помощью s -аденозилметиониноинтетазы фермента посредством следующей реакции:
- Atp + l -метинин + h 2 o фосфат + дифосфат + s -аденозил -гметинин
Функциональная группа сульфония , присутствующая в S -аденозилметионине, является центром его своеобразной реакционной способности. В зависимости от фермента S -Аденозилметион может быть преобразован в один из трех продуктов:
- Аденозил -радикал, который превращается в дезоксиаденозин (ADO): классическая реакция RSAM, также когенератирует метионин
- S -аденозил -гомоцистеин , высвобождая метиловый радикал
- метилтиоаденозин (SMT), гомоаланиновый радикал
Биохимия
[ редактировать ]Сэм цикл
[ редактировать ]
Реакции, которые производят, потребляют и регенерируют SAM, называются циклом SAM. На первом этапе этого цикла SAM -зависимые метилазы (EC 2.1.1), которые используют SAM в качестве субстрата, продуцируют S -аденозил -гомоцистеин в качестве продукта. [ 4 ] S -Аденозил -гомоцистеин является сильным негативным регулятором почти всех SAM -зависимых метилаз, несмотря на их биологическое разнообразие. Это гидролизируется до гомоцистеина и аденозина с помощью S -аденозилхомоцистеингидролазы EC 3.3.1.1, а гомоцистеин переработал обратно в метионин посредством переноса метильной группы из 5 -метилтетрагидрофолата , одним из двух классов метионина -синтеза (IE EC -DEPANCIND (EC -DEPANCIND (EC -DEPANCIND (EC -DEPANGAND (EC -DEPANCIND (EC -DEPANCIND -кобалам ( ( EC -DEPANGE 2.1.1.13 ) или кобаламин-независимый ( EC 2.1.1.14 )). Затем этот метионин может быть преобразован обратно в SAM, завершая цикл. [ 5 ] На стадии ограничения скорости цикла SAM, MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктаза) необратимо снижает 5,10-метилнететрагидрофолат до 5-метилтетрагидрофолата. [ 6 ]
Радикальные ферменты SAM
[ редактировать ]Большое количество ферментов расщепляет SAM, редактивно образуя радикалы: 5'-дезоксиаденозил 5'-радикальный , метиловый радикал и другие. Эти ферменты называются радикальными SAM . Все они имеют кластер Iron-Sulfur на своих активных участках. [ 7 ] Большинство ферментов с этой способностью имеют область гомологии последовательности, которая включает в себя мотив CXXXCXXC или близкий вариант. Эта последовательность обеспечивает три цистеинил-тиолатных лигандов, которые связываются с тремя из четырех металлов в кластере 4FE-4S. Четвертый FE связывает SAM.
Радикальные промежуточные соединения, полученные этими ферментами, выполняют широкий спектр необычных химических реакций. Примеры радикальных ферментов SAM включают фотопродукцию споры , активазы пируват-формата лиязы и анаэробные сульфатазы, лизин-2,3-аминомутазу и различные ферменты кофакторного биосинтеза, модификация пептидов, металлопротеиновая формация, тРНК модификация , липидный метаболизм и т. Д. Ферменты SAM используют второй SAM в качестве донора метила. Радикальные ферменты SAM гораздо более распространены в анаэробных бактериях, чем в аэробных организмах. Они могут быть найдены во всех областях жизни и в значительной степени неисследованы. Недавнее исследование биоинформатики пришло к выводу, что это семейство ферментов включает в себя не менее 114 000 последовательностей, включая 65 уникальных реакций. [ 8 ]
Недостатки в радикальных ферментах SAM были связаны с различными заболеваниями, включая врожденные заболевания сердца , боковой амиотрофический склероз и повышенную восприимчивость к вирусам. [ 8 ]
Полиаминовый биосинтез
[ редактировать ]Другая важная роль SAM заключается в биосинтезе полиаминов . Здесь SAM декарбоксилируется аденозилметиониновой декарбоксилазой ( EC 4.1.1.50 ) для образования S -аденозилметионинамина . Это соединение затем жертвует свою N -пропиламинную группу в биосинтезе полиаминов, таких как спермидин и спермин , из путем из путем . [ 9 ]
SAM необходим для клеточного роста и восстановления. Он также участвует в биосинтезе нескольких гормонов и нейротрансмиттеров, которые влияют на настроение, такие как адреналин . Метилтрансферазы также ответственны за добавление метильных групп к 2' -гидроксилам первых и второго нуклеотидов рядом с 5' -CAP в РНК мессенджера . [ 10 ] [ 11 ]
Терапевтическое использование
[ редактировать ]Остеоартрит боль
[ редактировать ]По состоянию на 2012 год доказательства были неубедительными в отношении того, может ли Сэм смягчить боль остеоартрита ; Клинические испытания, которые были проведены, были слишком малы для обобщения. [ 12 ]
Болезнь печени
[ редактировать ]Цикл Сэма был тесно связан с печеной с 1947 года, потому что люди с алкогольным циррозом печени будут накапливать большое количество метионина в крови. [ 13 ] В то время как несколько линий данных из лабораторных испытаний на клетках и моделях на животных предполагают, что SAM может быть полезен для лечения различных заболеваний печени , по состоянию на 2012 год SAM не был изучен ни в каких крупных рандомизированных плацебо-контролируемых клинических испытаниях, которые позволили бы оценить ее эффективность и безопасность. [ 14 ] [ 15 ]
Депрессия
[ редактировать ]Кокрановский обзор 2016 года пришел к выводу, что при серьезных депрессивных расстройствах «учитывая отсутствие высокого качества доказательств и неспособность сделать твердые выводы на основе этих доказательств, использование того же для лечения депрессии у взрослых должно быть дальше исследовано». [ 16 ]
Систематический обзор 2020 года показал, что он показал значительно лучше, чем плацебо, и имел сходные результаты с другими часто используемыми антидепрессантами (имипрамин и эсциталопрам). [ 17 ]
Противодействие лечению
[ редактировать ]Недавно было показано, что Сэм играет роль в эпигенетической регуляции. Метилирование ДНК является ключевым регулятором в эпигенетической модификации во время развития и дифференцировки клеток млекопитающих. В мышиных моделях избыточные уровни SAM были вовлечены в ошибочные паттерны метилирования, связанные с диабетической невропатией. SAM служит донором метила при метилировании цитозина, который является ключевым эпигенетическим регуляторным процессом. [ 18 ] Из-за этого влияния на эпигенетическую регуляцию SAM был протестирован как противораковое лечение. Во многих видах рака пролиферация зависит от низкого уровня метилирования ДНК. Было показано, что добавление in vitro при таких раковых заболеваниях повторно восмеивает последовательности промотора онкогена и уменьшает выработку протоонкогенов. [ 19 ] При раке, таких как колоректальный рак, аберрантное глобальное гиперметилирование может ингибировать промоторные области генов, подавляющих опухоли. В отличие от первой информации, колоректальные раковые заболевания (CRC) характеризуются глобальным гипометилированием и промотор-специфическим метилированием ДНК. [ 20 ]
Фармакокинетика
[ редактировать ]Oral SAM достигает пиковых концентраций в плазме через три-пять часов после проглатывания таблетки с кишечным покрытием (400–1000 мг). Жизненный период составляет около 100 минут. [ 21 ]
Доступность в разных странах
[ редактировать ]В Канаде, Великобритания, [ 22 ] и Соединенные Штаты, Сэм продается как диетическая добавка под маркетинговым именем SAM-E (также написано то же самое). [ 23 ] Он был введен в США в 1999 году, после того, как в 1994 году был принят Закон о диетических добавках для здоровья и образования . [ 24 ]
Он был введен в качестве рецептурного препарата в Италии в 1979 году в Испании в 1985 году и в Германии в 1989 году. [ 24 ] По состоянию на 2012 год он был продан в качестве рецептурного препарата в России, Индии, Китае, Италии, Германии, Вьетнаме и Мексике. [ 15 ]
Неблагоприятные эффекты
[ редактировать ]Желудочно -кишечное расстройство, диспепсия и беспокойство могут возникать при потреблении SAM. [ 21 ] Долгосрочные эффекты неизвестны. SAM- слабый ДНК- алкилирующий агент. [ 25 ]
Другим сообщенным побочным эффектом SAM является бессонница ; Поэтому добавка часто принимается утром. Другие сообщения о мягких побочных эффектах включают отсутствие аппетита, запоры, тошноту, сухость во рту, потоотделение и беспокойство/нервозность, но в плацебо-контролируемых исследованиях эти побочные эффекты возникают при такой же частоте в группах плацебо. [ Медицинская цитата необходима ]
Взаимодействия и противопоказания
[ редактировать ]Принимая SAM в то же время, что и некоторые препараты могут увеличить риск синдрома серотонина , потенциально опасного состояния, вызванного слишком большим количеством серотонина. Эти препараты включают, но, безусловно, не ограничиваются, декстрометорфан (Робитуссин), меперидин (демерол), пентазоцин (талвин) и трамадол (Ultram). [ 26 ]
Сэм также может взаимодействовать со многими антидепрессантными препаратами, включая триптофан и травяное лекарство Hypericum perforatum (Святого Иоанна, - увеличение потенциала синдрома серотонина или других побочных эффектов, и может снизить эффективность леводопы при болезни Паркинсона. [ 27 ] Сэм может увеличить риск маниакальных эпизодов у людей с биполярным расстройством . [ 27 ]
Токсичность
[ редактировать ]Исследование 2022 года пришло к выводу, что то же самое может быть токсичным. Жан-Мишель Фустин из Манчестерского университета сказал, что исследователи обнаружили, что избыток того же разрывается на аденин и метилтиоаденозин в организме, оба вызывая парадоксальный эффект ингибирования метилирования. Это было обнаружено у лабораторных мышей , причиняя вред здоровью и в тестах in vitro на клетках человека. [ 28 ] [ 22 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- ДНК метилтрансфераза
- Сэм-и Рибосвич
- SAM-II RIBOSWITCH
- SAM-III RIBOSWITCH
- Сэм-Ив Рибосвич
- SAM-V riboswitch
- SAM-VI RIBOSWITCH
- Список исследуемых антидепрессантов
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Кантони, Гл (1952). «Природа активного донора метила, ферментативно образованную из L-метионина и аденозинетрифосфата». J Am Chem Soc . 74 (11): 2942–3. doi : 10.1021/ja01131a519 .
- ^ Ding, Wei; Смулан, Лорисса Дж.; Хоу, Николь С.; Тауберт, Стефан; Уоттс, Дженнифер Л.; Уокер, Эми К. (2015-10-06). « Уровни S -Аденозилметионина управляют врожденным иммунитетом посредством различных путей, зависящих от метилирования» . Клеточный метаболизм . 22 (4): 633–645. doi : 10.1016/j.cmet.2015.07.013 . PMC 4598287 . PMID 26321661 .
- ^ Ван, х.; О, MW; Комацу С. (2016-06-01). «Характеристика S -аденозилметионинин -синтетаз в соевых бобах при наводнениях и засухе» . Biologia plantarum . 60 (2): 269–278. doi : 10.1007/s10535-016-0586-6 . ISSN 0006-3134 . S2CID 15567646 .
- ^ Finkelstein J, Martin J (2000). «Гомоцистеин». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 32 (4): 385–9. doi : 10.1016/s1357-2725 (99) 00138-7 . PMID 10762063 .
- ^ Födinger M, Hörl W, Sunder-Plassmann G (январь-февраль 2000). «Молекулярная биология 5,10-метилентетрагидрофолатредуктазы». J Nephrol . 13 (1): 20–33. PMID 10720211 .
- ^ Goyette, P.; Самнер, JS; Milos, R.; Дункан, Ам; Розенблатт, DS; Мэтьюз, RG; Розен Р. (1994-06-01). «Человеческая метилентетрагидрофолатредуктаза: выделение кДНК, картирование и идентификация мутаций». Природа генетика . 7 (2): 195–200. doi : 10.1038/ng0694-195 . ISSN 1061-4036 . PMID 7920641 . S2CID 23877329 .
- ^ Букер, SJ; Grove, TL (2010). «Механистическая и функциональная универсальность радикальных ферментов SAM» . Отчеты о биологии F1000 . 2 : 52. DOI : 10.3410/B2-52 . PMC 2996862 . PMID 21152342 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Ландграф, Брэдли Дж.; Маккарти, Эрин Л.; Букер, Сквайр Дж. (2016-06-13). «Радикальные S -аденозилметиониновые ферменты в здоровье и заболеваниях человека». Ежегодный обзор биохимии . 85 : 485–514. doi : 10.1146/annurev-biochem-060713-035504 . PMID 27145839 .
- ^ Roje S (2006). « S -Adenosyl-L-метионин: за пределами универсальной метильной группы». Фитохимия . 67 (15): 1686–98. Bibcode : 2006pchem..67.1686r . doi : 10.1016/j.phytochem.2006.04.019 . PMID 16766004 .
- ^ Loenen W (2006). « S -Adenosylmethionine: Джек всех сделок и мастер всего?». Biochem Soc Trans . 34 (Pt 2): 330–3. doi : 10.1042/bst20060330 . PMID 16545107 .
- ^ Chiang P, Gordon R, Tal J, Zeng G, Doctor B, Pardhasaradhi K, McCann P (1996). « S -аденозилметионин и метилирование» . Faseb j . 10 (4): 471–80. doi : 10.1096/fasebj.10.4.8647346 . PMID 8647346 . S2CID 11214528 .
- ^ РУТЖЕС, AW; Нюш, E; Рейхенбах, с; Юни, P (7 октября 2009 г.). « S -Аденозилметионин для остеоартрита коленного или бедра» (PDF) . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2009 (4): CD007321. doi : 10.1002/14651858.cd007321.pub2 . PMC 7061276 . PMID 19821403 .
- ^ Мато, Хосе М. (1997). « Синенозилметиониновый синтез: молекулярные механизмы и клинические последствия». Фармакология и терапия . 73 (3): 265–280. doi : 10.1016/s0163-7258 (96) 00197-0 . HDL : 10261/79246 . PMID 9175157 .
- ^ Anstee, QM; День, CP (ноябрь 2012 г.). « S -аденозилметиониновая (такая же) терапия при заболевании печени: обзор современных данных и клинической полезности» . Журнал гепатологии . 57 (5): 1097–109. doi : 10.1016/j.jhep.2012.04.041 . PMID 22659519 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Лу, SC; Мато, JM (октябрь 2012 г.). « S -аденозилметионин в здоровье, травмах и раке печени» . Физиологические обзоры . 92 (4): 1515–42. doi : 10.1152/physrev.00047.2011 . PMC 3698976 . PMID 23073625 .
- ^ Галиция, я; Oldani, L; Macritchie, K; Амари, E; Дугалл, D; Джонс, Теннесси; Лам, RW; Massei, GJ; Yatham, Ln; Янг, ах (10 октября 2016 г.). « S -аденозилметионин (то же самое) для депрессии у взрослых» . Кокрановская база данных систематических обзоров . 2016 (10): CD011286. doi : 10.1002/14651858.cd011286.pub2 . PMC 6457972 . PMID 27727432 .
- ^ Куомо, Алессандро; Беккарини Крескензи, Бруно; Болоннесси, Симона; Гораччи, Арианна; Кукуна, деспона; Росси, Родольфо; Фагиолини, Андреа (2020-09-05). «S-аденозилметионин (то же самое) при крупном депрессивном расстройстве (MDD): ориентированный на клинициста систематический обзор» . Анналы общей психиатрии . 19 (1). Springer Science and Business Media LLC: 50. DOI : 10.1186/S12991-020-00298-Z . ISSN 1744-859x . PMC 7487540 . PMID 32939220 .
- ^ Варела-Рей, Марта (2014). « S -аденозилметиониновые уровни регулируют метитом ДНК клеток Шванна» . Нейрон . 81 (5): 1024–1039. doi : 10.1016/j.neuron.2014.01.037 . PMC 3960855 . PMID 24607226 .
- ^ Шмидт, Томас; Леха, Андреас; Салинас-Ристер, Габриэла (2016-12-31). «Лечение раковых клеток простаты с помощью S -аденозилметионина приводит к изменениям в геноме в профилях транскрипции». Ген . 595 (2): 161–167. doi : 10.1016/j.gene.2016.09.032 . PMID 27688072 .
- ^ Це, Янсон (12 сентября 2017 г.). «Аберрантное метилирование ДНК при колоректальном раке: на что мы должны нацелиться?» Полем Национальная библиотека медицины . 3 (10): 698–712. doi : 10.1016/j.trecan.2017.08.003 . PMID 28958388 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Najm WI, Reinsch S, Hoehler F, Tobis JS, Harvey PW (февраль 2004 г.). « S -аденозилметионин (то же самое) в сравнении с целекоксибом для лечения симптомов остеоартрита: двойное слепое перекрестное исследование. ISRCTN36233495» . BMC Disord Misculoskelet . 5 : 6. doi : 10.1186/1471-2474-5-6 . PMC 387830 . PMID 15102339 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Макки, Робин (10 апреля 2022 года). «Биологи предупреждают от токсичного такого же« здоровья » . Наблюдатель .
- ^ Вулстон, Крис (31 декабря 2020 года). "Что такое Сэм-э?" Полем HealthDay . Архивировано из оригинала 2020-08-12.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Bottiglieri, T (ноябрь 2002 г.). « S -Adenosyl-L-метионин (то же самое): от скамейки до постели-молекулярная основа молекулы плейотрофии» . Американский журнал клинического питания . 76 (5): 1151S - 1157S. doi : 10.1093/ajcn/76.5.1151s . PMID 12418493 .
- ^ Rydberg B, Lindahl T (1982). «Неферматическое метилирование ДНК с помощью донора внутриклеточной метильной группы S -аденозил-L-метионина является потенциально мутагенной реакцией» . Embo j . 1 (2): 211–6. doi : 10.1002/j.1460-2075.1982.tb01149.x . PMC 553022 . PMID 7188181 .
- ^ «То же самое - Клиника Майо» . Клиника Майо .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный « S -Adenosyl-L-метионин (то же самое): глубиной» . Национальный центр дополнительного и интегративного здоровья (NCCIH). 11 января 2017 года.
- ^ Фукумото, Казуки; Ито, Какеру; Сэр, Бенджамин; Тейлор, Джордж; Ye, шики; Ямано, Маю; Ториба, Юки; Хейс, Эндрю; Окомура, Хитоши; Фустин, Жан-Мишель (5 апреля 2022 года). «Избыток S-аденозилметионина ингибирует метилирование посредством катаболизма в аденин » связи Биология 5 (1). Nature Publishing Group : 313. DOI : 10.1038/ S42003-022-03280-5 HDL : 2433/2 ISSN 2399-3 8983724PMC 35383287PMID
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Einecs № 249-946-8
- Шиппи, Р. Эндрю; Мендес, Дуглас; Джонс, Кристина; Cergnul, Irene; Карпияк, Стивен Е. (2004). « S -Аденозилметионин (SAM -E) для лечения депрессии у людей, живущих с ВИЧ/СПИДом» . BMC Psychiatry . 4 : 38. DOI : 10.1186/1471-244X-4-38 . PMC 535560 . PMID 15538952 .