Jump to content

Гидроксипролин

Гидроксипролин
Имена
Название ИЮПАК
(2S , 4R ) -4-Гидроксипирролидин-2-карбоновая кислота
Идентификаторы
3D model ( JSmol )
ХимическийПаук
Информационная карта ECHA 100.000.084 Отредактируйте это в Викиданных
МеШ Гидроксипролин
НЕКОТОРЫЙ
Характеристики
C5H9NOC5H9NO3
Молярная масса 131.131  g·mol −1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).

(2 S ,4 R )-4-Гидроксипролин , или L -гидроксипролин ( C 5 H 9 O 3 N ), представляет собой аминокислоту , сокращенно обозначаемую как Hyp или O , например , в Protein Data Bank .

Структура и открытие

[ редактировать ]

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

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

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

Производство и функции

[ редактировать ]

Гидроксипролин производится путем гидроксилирования аминокислоты пролина ферментом пролилгидроксилазой после синтеза белка (как посттрансляционная модификация ). Реакция, катализируемая ферментами, протекает в просвете эндоплазматической сети . Хотя он не встраивается напрямую в белки, гидроксипролин составляет примерно 4% всех аминокислот, обнаруженных в тканях животных, — это количество превышает семь других аминокислот, которые встраиваются трансляционно. [2]

Животные

[ редактировать ]

Коллаген

[ редактировать ]

Гидроксипролин является основным компонентом белка коллагена . [3] Содержит примерно 13,5% коллагена млекопитающих. Гидроксипролин и пролин играют ключевую роль в стабильности коллагена. [4] Они допускают резкое скручивание спирали коллагена. [5] В канонической триаде коллагена Xaa-Yaa-Gly (где Xaa и Yaa представляют собой любую аминокислоту) пролин, занимающий положение Yaa, гидроксилируется с образованием последовательности Xaa-Hyp-Gly. коллагена Эта модификация остатка пролина увеличивает стабильность тройной спирали . Первоначально предполагалось, что стабилизация происходит за счет того, что молекулы воды образуют сеть водородных связей, связывающую пролилгидроксильные группы и карбонильные группы основной цепи. [6] Впоследствии было показано, что увеличение стабильности происходит главным образом за счет стереоэлектронных эффектов и что гидратация остатков гидроксипролина практически не обеспечивает дополнительную стабильность. [7]

Неколлагеновый

[ редактировать ]

Гидроксипролин содержится в немногих белках, кроме коллагена. По этой причине содержание гидроксипролина использовалось в качестве индикатора для определения количества коллагена и/или желатина . Однако 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 субъединицу альфа -индуцируемого гипоксией фактора (HIF) ( HIF-1 альфа ) для деградации путем протеолиза . В нормоксии (нормальные кислородные условия) белок EGLN1 [1] гидроксилирует пролин в положении 564 HIF-1 альфа, что позволяет убиквитилировать супрессором опухоли фон Хиппеля-Линдау (pVHL) и последующее нацеливание на деградацию протеасом . [8]

Растения

[ редактировать ]

, богатые гидроксипролином Гликопротеины (HRGP), также обнаружены в клеточных стенках растений . [9] Эти гидроксипролины служат точками прикрепления гликановых цепей , которые добавляются в результате посттрансляционных модификаций . [9]

Клиническое значение

[ редактировать ]

Для гидроксилирования пролина требуется аскорбиновая кислота ( витамин С ). Наиболее очевидные и первые последствия (проблемы с деснами и волосами) отсутствия аскорбиновой кислоты у людей возникают в результате дефекта гидроксилирования остатков пролина в коллагене , что приводит к снижению стабильности молекулы коллагена, что приводит к цинге .

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

Другие гидроксипролины

[ редактировать ]

В природе существуют и другие гидроксипролины. Наиболее заметными из них являются 2,3- цис- , 3,4- транс- и 3,4-дигидроксипролин, который встречается в диатомей . клеточных стенках [11] и предполагается, что они играют роль в отложении кремнезема . Гидроксипролин также обнаружен в стенках оомицетов , грибоподобных простейших, родственных диатомовым водорослям. [12] (2S , 4S ) -цис - 4-гидроксипролин содержится в токсичных циклических пептидах ( грибов мухоморов например , фаллоидине ) . [13]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ РХА Плиммер (1912) [1908]. РХА Плиммер; Ф. Г. Хопкинс (ред.). Химический состав белков . Монографии по биохимии. Том. Часть I. Анализ (2-е изд.). Лондон: Longmans, Green and Co. p. 132 . Проверено 18 января 2010 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б Горрес, Келли Л.; Рейнс, Рональд Т. (апрель 2010 г.). «Пролил-4-гидроксилаза» . Критические обзоры по биохимии и молекулярной биологии . 45 (2): 106–124. дои : 10.3109/10409231003627991 . ПМЦ   2841224 . ПМИД   20199358 .
  3. ^ Шпак, Пол (2011). «Химия и ультраструктура рыбьих костей: значение для тафономии и анализа стабильных изотопов» . Журнал археологической науки . 38 (12): 3358–3372. дои : 10.1016/j.jas.2011.07.022 .
  4. ^ Нельсон, Д.Л. и Кокс, М.М. (2005) Принципы биохимии Ленингера, 4-е издание, WH Freeman and Company, Нью-Йорк.
  5. ^ Бринкманн Дж., Нотбом Х. и Мюллер П.К. (2005) Коллаген, Темы современной химии 247, Springer, Берлин.
  6. ^ Белла, Дж; Итон, М; Бродский, Б; Берман, HM (1994). «Кристаллическая и молекулярная структура коллагеноподобного пептида при разрешении 1,9 А». Наука . 266 (5182): 75–81. дои : 10.1126/science.7695699 . ПМИД   7695699 .
  7. ^ Котч, ФРВ; Гузей, ИА; Рейнс, RT (2008). «Стабилизация тройной спирали коллагена путем О-метилирования остатков гидроксипролина» . Журнал Американского химического общества . 130 (10): 2952–2953. дои : 10.1021/ja800225k . ПМК   2802593 . ПМИД   18271593 .
  8. ^ Яаккола, П.; Моль, ДР; Тиан, Ю.М.; Уилсон, Мичиган; Гилберт, Дж.; Гаскелл, С.Дж.; Кригсхайм, А.В.; Хебестрайт, HF; и др. (2001). «Нацеливание HIF-альфа на комплекс убиквитилирования фон Хиппель-Линдау посредством O2-регулируемого пролилгидроксилирования» . Наука . 292 (5516): 468–72. Бибкод : 2001Sci...292..468J . дои : 10.1126/science.1059796 . ПМИД   11292861 . S2CID   20914281 .
  9. ^ Перейти обратно: а б Кассаб, Глэдис I (1998). «Белки клеточной стенки растений». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 49 : 281–309. дои : 10.1146/annurev.arplant.49.1.281 . ПМИД   15012236 .
  10. ^ «Учебник ортопедии Уиллесса» . Безколесный онлайн . 22 июля 2020 г.
  11. ^ Накадзима, Т.; Вулкани, Бельгия (1969). «3,4-Дигидроксипролин: новая аминокислота в клеточных стенках диатомовых водорослей». Наука . 164 (3886): 1400–1401. Бибкод : 1969Sci...164.1400N . дои : 10.1126/science.164.3886.1400 . ПМИД   5783709 . S2CID   23673503 .
  12. ^ Алексопулос, К.Дж., Мимс К.В. и Блэквелл, М. (1996). Вводная микология (4-е изд.). Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья. стр. 687–688. ISBN  978-0-471-52229-4 . {{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ Виланд, Т. (1986). Пептиды ядовитых грибов мухомора . Спрингер.
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 8366953c7b60d38b1fba8022d155a604__1717979820
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/83/04/8366953c7b60d38b1fba8022d155a604.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Hydroxyproline - 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.)