Десмостерин
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Холеста-5,24-диен-3β-ол | |
| Систематическое название ИЮПАК ( 1R , 3aS ,3bS , 7S , 9aR , 9bS , 11aR ) -9a,11a-Диметил-1-[(2R ) -6-метилгепт-5-ен-2-ил]- 2,3,3a,3b,4,6,7,8,9,9a,9b,10,11,11a-тетрадекагидро-1 H -циклопента[ а ]фенантрен-7-ол | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.005.671 |
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| С 27 В 44 Вт | |
| Молярная масса | 384.64 g/mol |
| Появление | Белый порошок |
| Температура плавления | 121,5 ° С (250,7 ° F; 394,6 К) |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Десмостерин (холеста-5,24-диен-3β-ол) представляет собой липид, присутствующий в мембране фитопланктона и промежуточный продукт синтеза холестерина в клетках млекопитающих. [1] Структурно десмостерин имеет сходную основу с холестерином , за исключением дополнительной двойной связи в структуре десмостерина.
Сходство можно увидеть биологически через синтез холестерина в организме человека, поскольку десмостерин является непосредственным предшественником холестерина в пути Блоха . [2] Десмостерин накапливается при десмостеролозе и подвергается восстановлению с помощью катализатора 24-дегидрохолестеринредуктазы с образованием холестерина. [3]
В 2014 году десмостерол был назван « Молекулой 2012 года» Международным обществом молекулярной и клеточной биологии и биотехнологических протоколов и исследований ( ISMCBBPR ). [4]
Фон
[ редактировать ]Десмостерин классифицируется как холестадиенол, подгруппа более широко известной группы стеринов , которые в природе встречаются у эукариот. Присутствие десмостерола в океанах и озерах может помочь диагностировать аноксические состояния и изучать тенденции в стероидной химии на ранних стадиях диагенеза . [5] Десмостерин был обнаружен в больших количествах в образцах Rhizosolenia setigera (Brightwell) на Западном Шпицбергене, [6] и из поверхностных отложений на границе осадочных и водных отложений Перуанского шельфа. [5]
В 1955 году десмостерин был впервые описан и выделен из стерина куриного эмбриона с выходом 2% и постулировался как биологический предшественник холестерина Stokes et al. [7] Первое известное выделение десмостерола у беспозвоночных было опубликовано в 1957 году Фагерлундом и Идлером. [8] Этот новый стерин был выделен в больших количествах из головки железистой , вида ракообразных, обитающего на тихоокеанском побережье Северной Америки. Кроме того, небольшое количество десмостерола было обнаружено у других ракообразных, таких как омары и креветки, у Homarus americanus и Pandalus Borealis видов . Это подтверждает вывод о том, что десмостерин должен вырабатываться экзогенно, поскольку ракообразные не биосинтезируют стерины . [9]
Биологическое явление
[ редактировать ]Десмостерин в основном обнаружен в большой популяции морских беспозвоночных. Основные источники включают ракушки , [8] красные водоросли , [10] кольчатые черви , [11] и моллюски . [12] Это привело к мысли об экзогенном происхождении десмостерина в фитопланктоне. В 1967 году десмостерин был также идентифицирован в больших количествах в красных водорослях Laurencia pinnatifida , Polusiphonia nigrescens, Porphyra purpurea и Dulse (Rhodymenia palmata) , хотя ранее он не был обнаружен.
В статье Айдлера, Сайто и Уайзмана 1968 года [10] Образцы dulse анализировали и присутствующие стерины определяли с помощью газожидкостной хроматографии . Образцы были собраны недалеко от острова Гранд-Манан, штат Нью-Йорк, в 1964 и 1965 годах и показали значительную разницу в присутствии десмостерола. Образцы 1 и 2 были взяты из одного и того же источника, как и образцы 3 и 4, и все образцы были собраны в разное время. В образцах 2, 3 и 4 основным стеролом был десмостерин, по сравнению с образцом 1, где основным стеролом был холестерин. [10] Это указывает на 70%-ную разницу в составе десмостерола в образцах стеринов (1 и 2) за период в один год. Не было никаких убедительных доказательств того, происходят ли сезонные колебания содержания стеринов в ракушках.
Биосинтез
[ редактировать ]Существует два основных пути биосинтеза холестерина: путь Кандуча-Рассела и путь Блоха. [13] Путь Блоха, названный в честь Конрада Блоха , естественным образом возникает рядом с путем мевалоната у людей внутри клетки. Открытие этого пути привело Блоха вместе с Федором Линеном к получению Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1964 году. Премия была присуждена «за открытия, касающиеся механизма и регуляции метаболизма холестерина и жирных кислот». [14]
Сохранение
[ редактировать ]Было обнаружено, что десмостерин присутствует в морских губках в качестве биомаркера . Однако бактериальные симбионтные стерол-24-C-метилтрансферазы способны алкилировать десмостерин до других биомаркеров губок, 24-изопропенилхолестерина и 24-изопропилиденхолестерина. [15] Имеются незначительные данные, показывающие, что десмостерин обладает хорошим потенциалом сохранности .
Использовать в качестве биомаркера
[ редактировать ]В качестве биомаркера десмостерин важен для Chaetoceroscalcitrans. [16] и R. setigera и N. closterium. [17] диатомовые водоросли, а также Rhodophyceae . [18] Однако десмостерин потенциально может использоваться в качестве таксономического маркера для диатомовых водорослей, где он существует в качестве доминирующего стерина, например, у Rhizosolenia . [17]
Бальсфьорден, Северная Норвегия
[ редактировать ]Десмостерин использовался в качестве биомаркера присутствия веслоногих ракообразных . Цветение фитопланктона P. pouchetii и Thalassiosira decipiens привело к снижению содержания десмостерола при максимальном уровне хлорофилла, что указывает на низкую численность и эффективное удаление копепод в этом фитопланктоне. [19]
Перуанский шельф
[ редактировать ]Диатомеи и силикофлагелляты представляют собой классы фитопланктона, присутствующие в осадочном материале на границе раздела осадочных вод и воды в районе перуанского шельфа. [5] Минералогический анализ этого осадочного материала показал наличие больших объемов фитопланктона. Исследователи из Бристольского университета изучили стероловый состав этих осадочных пород, которые подверглись истощению кислорода, что привело к бескислородным условиям. Эти условия улучшили сохранность липидов, присутствующих во время образования, примерно за 1 год до этого, и ограничили деградацию этих соединений.
Методы измерения
[ редактировать ]Десмостерин чаще всего идентифицируется с помощью химических констант, озонолиза , инфракрасной спектроскопии , ЯМР и масс-спектрометрии . [10] Использование тонкослойной и газожидкостной хроматографии для измерения десмостерина становится менее распространенным по мере разработки более совершенных методов.
ГХ-МС
[ редактировать ]Пробы из водных источников сначала извлекаются и частично очищаются перед анализом. Стеролы обычно сначала получают производными после очистки. Липидные экстракты можно разделить на фрагменты путем ионизации с помощью газовой хроматографии с последующим масс-спектроскопическим анализом. Десмостерин имеет характерный пик m/z при 384, как видно из масс-спектров. [6]
Озонолиз
[ редактировать ]Десмостерин был идентифицирован посредством озонолиза образца, при этом продукт озонолиза десмостерина имел температуру плавления 128 ° C и значение Rf 0,31 с помощью бумажной хроматографии с н-гексаном и N,N-диметилформамидом. Продукт озонолиза также имеет соотношения С: 45,68; Н: 4,45; Н: 23.21. [10]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Камаль, доктор медицины Ариф; Пал, Антара (сентябрь 2023 г.). «Влияние десмостерола, латостерина и копростанола на фазовое поведение фосфолипидных мембран». Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты . 673 : 131489. doi : 10.1016/j.colsurfa.2023.131489 .
- ^ Блох, Конрад (октябрь 1965 г.). «Биологический синтез холестерина». Наука . 150 (3692): 19–28. Бибкод : 1965Sci...150...19B . дои : 10.1126/science.150.3692.19 . ПМИД 5319508 .
- ^ Кебер, Рок; Розман, Дамьяна; Хорват, Саймон (январь 2013 г.). «Стерины в сперматогенезе и созревании сперматозоидов» . Журнал исследований липидов . 54 (1): 20–33. дои : 10.1194/jlr.R032326 . ПМК 3520525 . ПМИД 23093550 .
- ^ «Объявление «Молекулы года 2012» по версии ISMCBBPR» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 22 февраля 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с Смит, диджей; Эглинтон, Г.; Моррис, Р.Дж.; Путанен, Э.Л. (1983). «Аспекты стероидной геохимии межфазных отложений перуанского апвеллинга» (PDF) . Океанологика Акта . 6 (2): 211–219.
- ^ Jump up to: а б Белт, Саймон Т.; Браун, Томас А.; Смик, Лукас; Татарек, Агнешка; Виктор, Юзеф; Стоуассер, Габриэле; Эссми, Филипп; Аллен, Клэр С.; Хусум, Катрин (август 2017 г.). «Идентификация сильно разветвленных изопреноидных (HBI) алкенов C25 у диатомовых водорослей рода Rhizosolenia в полярном и субполярном морском фитопланктоне». Органическая геохимия . 110 : 65–72. Бибкод : 2017OrGeo.110...65B . doi : 10.1016/j.orggeochem.2017.05.007 . hdl : 10026.1/9642 .
- ^ Стоукс, ВМ; Фиш, Вашингтон; Хики, ФК (май 1956 г.). «Метаболизм холестерина в курином эмбрионе. II. Выделение и химическая природа двух сопутствующих стеринов» . Журнал биологической химии . 220 (1): 415–430. дои : 10.1016/S0021-9258(18)65366-9 . ПМИД 13319360 .
- ^ Jump up to: а б Фагерлунд, UHM; Айдлер, ДР (декабрь 1957 г.). «Морские стерины. IV. 24-дегидрохолестерин: выделение из ракушки и синтез с помощью реакции Виттига». Журнал Американского химического общества . 79 (24): 6473–6475. дои : 10.1021/ja01581a030 .
- ^ Гагосян, Роберт (1974). Краткое изложение исследований, проведенных в 1974 году . Массачусетс: Океанографический институт Вудс-Хоул. стр. С-16.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Айдлер, Д; Сайто, А; Уайзман, П. (апрель 1968 г.). «Стерины в красных водорослях (Rhodophyceae)1». Стероиды . 11 (4): 465–473. дои : 10.1016/S0039-128X(68)80062-5 . ПМИД 5643148 .
- ^ Кобаяши, Масару; Нисидзава, Мотохито; Тодо, Кагеми; Мицухаси, Хироши (1973). «Морские стерины. I. Стеролы Annelida, Pseudopotamilla occelata MOORE» . Химико-фармацевтический вестник . 21 (2): 323–328. дои : 10.1248/cpb.21.323 .
- ^ Айдлер, ДР; Уайзман, П. (октябрь 1971 г.). «Стерины моллюсков». Международный журнал биохимии . 2 (11): 516–528. дои : 10.1016/0020-711X(71)90021-8 .
- ^ Сингх, Пушпендра; Саксена, Рупали; Шринивас, Гунда; Панде, Гопал; Чаттопадхьяй, Амитабха (15 марта 2013 г.). Коваль, Майкл (ред.). «Биосинтез холестерина и гомеостаз в регуляции клеточного цикла» . ПЛОС ОДИН . 8 (3): e58833. Бибкод : 2013PLoSO...858833S . дои : 10.1371/journal.pone.0058833 . ПМЦ 3598952 . ПМИД 23554937 .
- ^ «Нобелевская премия по физиологии и медицине 1964 года» . NobelPrize.org . Проверено 21 мая 2023 г.
- ^ Браун, Мэлори О.; Олагунджу, Бабатунде О.; Гинер, Хосе-Луис; Веландер, Паула В. (16 мая 2022 г.). «Метилирование бактериальных стеринов затрудняет интерпретацию эукариотических биомаркеров». bioRxiv 10.1101/2022.05.16.491679 .
- ^ «Сост. биохим. физиол». Сравнительная биохимия и физиология . 9 (2): 160. Июнь 1963 г. doi : 10.1016/0010-406x(63)90020-3 .
- ^ Jump up to: а б Барретт, Стефани М.; Волкман, Джон К.; Данстан, Грэм А.; Леруа, Жанни-Мари (июнь 1995 г.). «Стерины 14 видов морских диатомей (Bacillariophyta)». Журнал психологии . 31 (3): 360–369. Бибкод : 1995JPcgy..31..360B . дои : 10.1111/j.0022-3646.1995.00360.x . S2CID 84292971 .
- ^ «Справочник по психофармакологии. Под редакцией Л. Л. Иверсена, С. Д. Иверсена и С. Х. Снайдера. Plenum Press: Нью-Йорк. 1978. - Том 7 «Принципы поведенческой фармакологии». (Стр. 453; иллюстрировано; $ 34,50.) Plenum Press: Нью-Йорк. 1978. - Том 8. Лекарства, нейротрансмиттеры и поведение (стр. 590; иллюстрировано; 39,50 долларов США). Plenum Press: Нью-Йорк. 1978. - Том 9. Химические пути в мозге (стр. 410; иллюстрировано; 29,50 долларов США). Plenum Press: Нью-Йорк. 1978. - Том 10 Нейролептики и шизофрения (стр. 250; иллюстрировано; 25 долларов США). Plenum Press: Нью-Йорк. - Том 11 Стимуляторы (стр. 476; иллюстрировано; 32 доллара США). Plenum Press: Нью-Йорк. - Том. 12 Наркотики, вызывающие злоупотребление (стр. 420; иллюстрировано; 32,50 доллара США). Plenum Press: Нью-Йорк. 1978. - Том 13. Биология настроения и лекарства от тревожности (стр. 440; иллюстрировано; 32,50 доллара США). Plenum Press: Нью-Йорк. . - Том 14. Аффективные расстройства: действие лекарств на животных и человека (стр. 379; иллюстрировано; 29,50 долларов США). Plenum Press: Нью-Йорк. Психологическая медицина . 9 (1): 194–195. Февраль 1979 года. дои : 10.1017/s0033291700021735 .
- ^ Хамм, Кристиан; Рейгстад, Марит; Райзер, Кристиан Вексельс; Мюлебах, Аннеке; Вассманн, Пол (2001). «О трофической судьбе Phaeocystis pouchetii.: VII. Стеролы и жирные кислоты показывают осаждение органических веществ, полученных из P. pouchetii, через фекальные нити криля» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 209 : 55–69. дои : 10.3354/meps209055 . JSTOR 24863836 .
- ^ «Десмостерин» . webbook.nist.gov . 17 октября 2019 г. Проверено 10 июня 2023 г.