Низкомолекулярное хромсвязывающее вещество
Низкомолекулярное хромсвязывающее вещество ( LMWCr ; также известное как хромодулин ) представляет собой олигопептид , который, по-видимому, транспортирует хром в организме. [1] Он состоит из четырех аминокислотных остатков; аспартат , цистеин , глутамат и глицин , связанные четырьмя (Cr 3+ ) центры. Он взаимодействует с рецептором инсулина , продлевая киназы активность за счет стимуляции тирозинкиназного пути, что приводит к улучшению абсорбции глюкозы. [2] [3] и его путают с фактором толерантности к глюкозе . [4]
Точные механизмы, лежащие в основе этого процесса, в настоящее время неизвестны. [3] Доказательством существования этого белка является тот факт, что удаление 51 Кр в крови превышает норму 51 Образование Cr в моче . [5] Это указывает на то, что транспорт Cr 3+ должен включать промежуточный продукт (т. е. хромодулин) и что Cr 3+ перемещается из крови в ткани в ответ на повышение уровня инсулина. [3] [5] Последующие выделения белка у крыс, собак, мышей и коров показали наличие аналогичного вещества, что позволяет предположить, что оно широко встречается у млекопитающих . [6] [7] [8] Этот олигопептид небольшой, имеет молекулярную массу около 1500 г/моль, а преобладающими аминокислотами являются аспарагиновая кислота , глутаминовая кислота , глицин и цистеин . [6] [7] [8] Несмотря на недавние попытки охарактеризовать точную структуру хромодулина, она до сих пор относительно неизвестна. [3] [9]
Характер привязки
[ редактировать ]По спектроскопическим данным показано, что Cr 3+ прочно связывается с хромодулином ( K f = 10 21 М −4 ), и что привязка очень кооперативна ( коэффициент Хилла = 3,47). [7] Показано, что голохромодулин связывает 4 эквивалента Cr 3+ . [6] [7] [8] Доказательства этого получены в исследованиях in vitro , которые показали, что апохромодулин оказывает максимальную активность на инсулиновые рецепторы при титровании 4 эквивалентами Cr. 3+ . [7] [8] [10] Хромодулин высокоспецифичен к Cr. 3+ поскольку никакие другие металлы не способны стимулировать активность тирозинкиназы . Считается, что он стимулирует фосфорилирование трех остатков тирозина β-субъединицы рецептора инсулина. [7] [8] [10] [11] В результате электронных исследований энергия стабилизации кристаллического поля была определена равной 1,74 х 10 3 тогда как параметр Рака B составлял 847 см. −1 . Это указывает на то, что хром связывается с хромодулином в трехвалентной форме. [11] Кроме того, исследования магнитной восприимчивости показали, что хром координируется не с какими-либо N-концевыми аминогруппами, а скорее с карбоксилатами (хотя точные участвующие в этом аминокислоты до сих пор неизвестны). [3] Эти исследования магнитной восприимчивости согласуются с наличием моноядерного соединения Cr. 3+ центр и несимметричный трехъядерный Cr 3+ сборка с мостиковыми оксо-лигандами . [11] В хромодулине, выделенном из бычьей печени, исследования рентгеноабсорбционной спектроскопии показали, что атомы хрома (III) окружены 6 атомами кислорода со средним расстоянием Cr—O 1,98 Å, а расстояние между 2 атомами хрома (III) составляет 2,79 Å. Эти результаты указывают на многоядерную сборку. [11] Никакие серные лиганды не координируются с хромом, и вместо этого было высказано предположение, что дисульфидная связь между двумя остатками цистеина возникает благодаря характерному пику при 260 нм. [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Виера М., Дэвис-МакГибони CM (2008). «Выделение и характеристика низкомолекулярного хромсвязывающего вещества (LMWCr) из куриной печени». Протеин Дж . 27 (6): 371–5. дои : 10.1007/s10930-008-9146-z . ПМИД 18769887 .
- ^ Клодфелдер Б.Дж., Эмамаулли Дж., Хепберн Д.Д., Чаков Н.Е., Неттлз Х.С., Винсент Дж.Б. (2001). «След хрома (III) in vivo из крови в мочу: роль трансферрина и хромодулина». Ж. Биол. Неорг. Хим . 6 (5–6): 608–17. дои : 10.1007/s007750100238 . ПМИД 11472024 .
- ^ Jump up to: а б с д и Винсент, Джон (2015). «Является ли фармакологический механизм действия хрома (III) вторичным мессенджером?». Исследование биологических микроэлементов . 166 (1): 7–12. дои : 10.1007/s12011-015-0231-9 . ПМИД 25595680 .
- ^ Винсент Дж. Б. (1994). «Связь между фактором толерантности к глюкозе и низкомолекулярным хромсвязывающим веществом» (PDF) . Дж. Нутр . 124 (1): 117–9. дои : 10.1093/jn/124.1.117 . ПМИД 8283288 .
- ^ Jump up to: а б Винсент, Джон (2012). «Связывание и транспорт альтернативных металлов трансферрином». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) – Общие предметы . 1820 (3): 362–378. дои : 10.1016/j.bbagen.2011.07.003 . ПМИД 21782896 .
- ^ Jump up to: а б с Фэн, Вэйюэ (2007). «Глава 6 — Транспорт хрома (III) в организме: влияние на функцию» (PDF) . Винсент, Джон (ред.). Пищевая биохимия хрома (III) . Амстердам: Elsevier BV, стр. 121–137. ISBN 978-0-444-53071-4 . Проверено 20 марта 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Винсент, Джон (2004). «Последние достижения в биохимии питания трехвалентного хрома» . Труды Общества питания . 63 (1): 41–47. дои : 10.1079/PNS2003315 . ПМИД 15070438 .
- ^ Jump up to: а б с д и Винсент, Джон (2000). «Биохимия хрома» . Журнал питания . 130 (4): 715–718. дои : 10.1093/jn/130.4.715 . ПМИД 10736319 . Проверено 20 марта 2015 г.
- ^ Левина, Авива; Лэй, Питер (2008). «Химические свойства и токсичность пищевых добавок хрома (III)». Химические исследования в токсикологии . 21 (3): 563–571. дои : 10.1021/tx700385t . ПМИД 18237145 .
- ^ Jump up to: а б Чефалу, Уильям; Ху, Фрэнк (2004). «Роль хрома в здоровье человека и при диабете» . Уход при диабете . 27 (11): 2741–2751. дои : 10.2337/diacare.27.11.2741 . ПМИД 15505017 . Проверено 20 марта 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с д и Винсент, Джон (2012). «Биохимические механизмы». Винсент, Джон (ред.). Бионеорганическая химия хрома . Чичестер, Великобритания: John Wiley & Sons. стр. 125–167. дои : 10.1002/9781118458891.ch6 . ISBN 9780470664827 .