Homocystein - Homocysteine
Jména | |
---|---|
Název IUPAC Kyselina 2-amino-4-sulfanylbutanová | |
Identifikátory | |
3D model (JSmol ) | |
ChEBI | |
ChEMBL | |
ChemSpider | |
Informační karta ECHA | 100.006.567 |
Číslo ES |
|
KEGG | |
PubChem CID | |
UNII |
|
| |
| |
Vlastnosti | |
C4H9NE2S | |
Molární hmotnost | 135,18 g / mol |
Vzhled | Bílý krystalický prášek |
Bod tání | 234–235 ° C (453–455 ° F; 507–508 K)[2] (rozkládá se) |
rozpustný | |
log P | -2.56 [1] |
Kyselost (strK.A) | 2.25 [1] |
Nebezpečí | |
Piktogramy GHS | |
Signální slovo GHS | Varování |
H302 | |
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
ověřit (co je ?) | |
Reference Infoboxu | |
Homocystein /ˌhoʊmoʊˈsɪstiːn/ je neproteinogenní a-aminokyselina. Je to homolog aminokyseliny cystein, liší se o další methylenový můstek (-CH2-). Je biosyntetizován z methionin odstraněním jeho terminálu Cε methylová skupina. V těle může být homocystein recyklován na methionin nebo přeměněn na cystein s pomocí jisté Vitamíny B..
Vysoká hladina homocysteinu v krvi (hyperhomocysteinémie ) činí člověka náchylnějším k endoteliální buňka zranění, které vede k zánět v cévách, což může vést k aterogeneze, což může mít za následek ischemické poranění.[3] Proto je hyperhomocysteinémie možným rizikovým faktorem ischemická choroba srdeční. Onemocnění koronárních tepen nastává, když aterosklerotický plak blokuje průtok krve do Koronární tepny, které zásobují srdce okysličenou krví.
Hyperhomocysteinémie byla korelována s výskytem krevních sraženin, srdečních infarktů a mozkových příhod, i když není jasné, zda je hyperhomocysteinémie nezávislým rizikovým faktorem pro tyto stavy.[4] Hyperhomocysteinémie byla také spojována s časnými spontánními potraty[5] a s defekty neurální trubice.[6]
Struktura
Homocystein existuje při neutrálních hodnotách pH jako a zwitterion.
Biosyntéza a biochemické role
Homocystein je biosyntetizován přirozeně vícestupňovým procesem.[7] Nejprve methionin přijímá adenosinovou skupinu ATP, reakce katalyzovaná S-adenosyl-methionin syntetáza, dát S-adenosyl methionin (SAM). SAM poté přenáší methylovou skupinu na akceptorovou molekulu (např. norepinefrin jako akceptor během epinefrin syntéza, DNA methyltransferáza jako zprostředkující akceptor v procesu Methylace DNA ). Adenosin tedy je hydrolyzovaný poddat se L-homocystein. L-Homocystein má dva primární osudy: konverzi prostřednictvím tetrahydrofolát (THF) zpět do L-methionin nebo převod na L-cystein.[8]
Biosyntéza cysteinu
Savci biosyntetizují aminokyselinu cystein prostřednictvím homocysteinu. Cystathionin β-syntáza katalyzuje kondenzaci homocysteinu a serin dát cystathionin. Tato reakce využívá pyridoxin (vitamin B6) jako kofaktor. Cystathionin γ-lyáza pak převede tuto dvojitou aminokyselinu na cystein, amoniak a a-ketobutyrát. Bakterie a rostliny se spoléhají na jinou cestu k produkci cysteinu Ó-acetylserin.[9]
Záchrana methioninu
Homocystein lze recyklovat methionin. Tento proces používá N5-methyl tetrahydrofolát jako donor methylu a kobalamin (vitamin B12) související enzymy. Více podrobností o těchto enzymech najdete v článku pro methionin syntáza.
Další biochemické reakce
Homocystein může cyklizovat za vzniku homocystein thiolakton, pětičlenný heterocyklus. Kvůli této „samo-smyčkové“ reakci, obsahující homocystein peptidy mají tendenci se štěpit generováním reakcí oxidační stres.[10]
Homocystein také působí jako alosterický antagonista ve společnosti Dopamin D2 receptory.[11]
Bylo navrženo, že jak homocystein, tak jeho thiolakton mohly hrát významnou roli v vzhled života na rané Zemi.[12]
Hladiny homocysteinu
Hladiny homocysteinu jsou obvykle vyšší u mužů než u žen a zvyšují se s věkem.[13][14]
Běžné hladiny v západních populacích jsou 10 až 12 μmol / l a hladiny 20 μmol / l se vyskytují v populacích s nízkým příjmem vitaminů B nebo u starších osob (např. Rotterdam, Framingham).[15][16]
Snižuje se zachycením methyl-folátu, kde je doprovázeno sníženou kyselinou methylmalonovou, zvýšeným obsahem folátu a poklesem kyselina formiminoglutamová.[17] To je opak mutací MTHFR C677T, které vedou ke zvýšení homocysteinu.[Citace je zapotřebí ]
Sex | Stáří | Spodní limit | Horní limit | Jednotka | Zvýšené | Terapeutický cíl |
ženský | 12–19 let | 3.3[18] | 7.2[18] | μmol / l | > 10,4 μmol / l nebo > 140 μg / dl | <6,3 μmol / l[19] nebo <85 μg / dL[19] |
45[20] | 100[20] | μg / dl | ||||
> 60 let | 4.9[18] | 11.6[18] | μmol / l | |||
66[20] | 160[20] | μg / dl | ||||
mužský | 12–19 let | 4.3[18] | 9.9[18] | μmol / l | > 11,4 μmol / l nebo > 150 μg / dl | |
60[20] | 130[20] | μg / dl | ||||
> 60 let | 5.9[18] | 15.3[18] | μmol / l + |- | 80[20] | 210[20] | μg / dl |
Výše uvedené rozsahy jsou poskytovány pouze jako příklady; výsledky testu by vždy měly být interpretovány pomocí rozsahu poskytnutého laboratoří, která výsledek poskytla.
Zvýšený homocystein
Abnormálně vysoké hladiny homocysteinu v séru, nad 15 µmol / l, se nazývají zdravotní stav hyperhomocysteinémie.[21] Tvrdí se, že jde o významný rizikový faktor pro rozvoj celé řady nemocí, včetně trombóza,[22] neuropsychiatrické onemocnění,[23][24][25][26] a zlomeniny.[27][28] Bylo také zjištěno, že je spojena s mikroalbuminurií, která je silným indikátorem rizika budoucích kardiovaskulárních onemocnění a renálních dysfunkcí.[29] Vitamin B12 Bylo zjištěno, že nedostatek ve spojení s vysokými hladinami folátu v séru zvyšuje také celkovou koncentraci homocysteinu.[30]
Hyperhomocysteinemie je obvykle léčena vitaminem B.6, vitamin B9a vitamin B12 doplnění.[31] Zdá se však, že suplementace těmito vitamíny nezlepšuje výsledky kardiovaskulárních onemocnění.[32]
Reference
- ^ A b Chalcraft, Kenneth R .; Lee, Richard; Mills, Casandra; Britz-McKibbin, Philip (2009). „Virtuální kvantifikace metabolitů kapilární elektroforézou - elektrosprejovou ionizací - hmotnostní spektrometrií: Předpovídání účinnosti ionizace bez chemických standardů“. Analytická chemie. 81 (7): 2506–2515. doi:10.1021 / ac802272u. PMID 19275147.
- ^ Allen, Milton J .; Steinman, Harry G. (1952). „Elektrolytická redukce homocystinu při kontrolovaném referenčním potenciálu“. Journal of the American Chemical Society. 74 (15): 3932–3933. doi:10.1021 / ja01135a502.
- ^ Boudi, Brian F. „Nekoronární ateroskleróza“. Medscape. Archivováno z původního dne 2013-05-11.
- ^ Homocystein: Fakta, Tufts Health and Nutrition Letter, aktualizace z 31. července 2020
- ^ Nelen WL, Blom HJ, Steegers EA, den Heijer M, Thomas CM, Eskes TK (2000). "Hladiny homocysteinu a folátu jako rizikové faktory pro opakovanou časnou ztrátu těhotenství". Obstet Gynecol. 95 (4): 519–24. doi:10.1016 / s0029-7844 (99) 00610-9. PMID 10725483.
- ^ van der Put NJ a kol Defekty folátu, homocysteinu a neurální trubice: Přehled Archivováno 16. 09. 2015 na Wayback Machine Exp Biol Med (Maywood) duben 2001 sv. 226 č. 4 243-270
- ^ Selhub, J. (1999). "Metabolismus homocysteinu". Každoroční přehled výživy. 19: 217–246. doi:10.1146 / annurev.nutr.19.1.217. PMID 10448523.
- ^ Champe, PC a Harvey, RA. "Biochemie. Lippincott's Illustrated Reviews" 4. vydání. Lippincott Williams a Wilkins, 2008
- ^ Nelson, D.L .; Cox, M. M. „Lehninger, Principles of Biochemistry“ 3. vydání. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
- ^ Sibrian-Vazquez M, Escobedo JO, Lim S, Samoei GK, Strongin RM (leden 2010). „Homocystamidy podporují volné radikály a oxidační poškození proteinů“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107 (2): 551–4. doi:10.1073 / pnas.0909737107. PMC 2818928. PMID 20080717.
- ^ Agnati, LF; Ferré, S; Genedani, S; Leo, G; Guidolin, D; Filaferro, M; Carriba, P; Casadó, V; Lluis, C; Franco, R; Woods, AS; Fuxe, K (listopad 2006). „Alosterická modulace dopaminových D2 receptorů homocysteinem“ (PDF). Journal of Proteome Research. 5 (11): 3077–83. CiteSeerX 10.1.1.625.26. doi:10.1021 / pr0601382. PMID 17081059. Archivováno (PDF) z původního dne 2017-08-09.
- ^ Vallee, Yannick; Shalayel, Ibrahim; Ly, Kieu-Dung; Rao, K. V. Raghavendra; Paëpe, Gael De; Märker, Katharina; Milet, Anne (08.11.2017). „Na samém začátku života na Zemi: světová hypotéza peptidů bohatých na thiol (TRP)“. International Journal of Developmental Biology. 61 (8–9). ISSN 0214-6282.
- ^ Nygård, O; Vollset, SE; Refsum, H; Stensvold, I; Tverdal, A; Nordrehaug, JE; Ueland, M; Kvåle, G (15. listopadu 1995). „Celkový plazmatický homocystein a profil kardiovaskulárního rizika. Hordalandská studie homocysteinu“. JAMA: The Journal of the American Medical Association. 274 (19): 1526–33. doi:10.1001 / jama.274.19.1526. PMID 7474221.
- ^ Refsum, H; Nurk, E; Smith, AD; Ueland, PM; Gjesdal, CG; Bjelland, I; Tverdal, A; Řekni, GS; Nygård, O; Vollset, SE (červen 2006). „Hordalandská studie homocysteinu: komunitní studie homocysteinu, jeho determinantů a asociací s chorobami“. The Journal of Nutrition. 136 (6 doplňků): 1731S – 1740S. doi:10.1093 / jn / 136.6.1731S. PMID 16702348.
- ^ Bots, Michiel L .; Launer, Lenore J .; Lindemans, Jan; Motyky, Arno W .; Hofman, Albert; Witteman, Jacqueline C. M .; Koudstaal, Peter J .; Grobbee, Diederick E. (01.01.1999). „Homocystein a krátkodobé riziko infarktu myokardu a cévní mozkové příhody u starších osob“. Archiv vnitřního lékařství. 159 (1): 38–44. doi:10.1001 / archinte.159.1.38. ISSN 0003-9926. PMID 9892328.
- ^ Selhub, J .; Jacques, P. F .; Bostom, A. G .; Wilson, P. W .; Rosenberg, I. H. (2000). „Vztah mezi plazmatickým homocysteinem a stavem vitaminů ve studijní populaci ve Framinghamu. Dopad obohacení kyselinou listovou“. Recenze veřejného zdraví. 28 (1–4): 117–145. ISSN 0301-0422. PMID 11411265.
- ^ Scott, John M.; Weir, DonaldG. (15. srpna 1981). „PÁSEK METHYLOVÝCH FOLÁTŮ: Fyziologická reakce u člověka k prevenci nedostatku methylové skupiny v kwashiorkor (nedostatek methioninu) a vysvětlení exacerbace subakutní kombinované degenerace u perniciózní anémie vyvolané kyselinou listovou. Lancet. 318 (8242): 337–340. doi:10.1016 / S0140-6736 (81) 90650-4. ISSN 0140-6736. PMID 6115113.
- ^ A b C d E F G h "Homocystein". www.thedoctorsdoctor.com. Archivovány od originál dne 2008-12-05. Citováno 2008-11-22.
- ^ A b Adëeva Nutritionals Canada> Optimální hodnoty krevních testů Archivováno 2009-05-29 na Wayback Machine Citováno 9. července 2009
- ^ A b C d E F G h Odvozeno od molárních hodnot pomocí molární hmotnosti 135 g / mol
- ^ „Hyperhomocysteinemia - Hematology and Oncology - Merck Manuals Professional Edition“. merckmanuals.com. Archivováno z původního dne 2017-06-09.
- ^ Cattaneo, M (únor 1999). „Hyperhomocysteinémie, ateroskleróza a trombóza“. Trombóza a hemostáza. 81 (2): 165–76. doi:10.1055 / s-0037-1614438. PMID 10063987.
- ^ Morris, MS (červenec 2003). "Homocystein a Alzheimerova choroba". Lancetová neurologie. 2 (7): 425–8. doi:10.1016 / s1474-4422 (03) 00438-1. PMID 12849121.
- ^ Smach, MA; Jacob, N; Golmard, JL; Charfeddine, B; Lammouchi, T; Ben Othman, L; Dridi, H; Bennamou, S; Limem, K (2011). „Kyselina listová a homocystein v mozkomíšním moku pacientů s Alzheimerovou chorobou nebo demencí: případová kontrolní studie“. Evropská neurologie. 65 (5): 270–8. doi:10.1159/000326301. PMID 21474939.
- ^ Smith, AD; Smith, SM; de Jager, CA; Whitbread, P; Johnston, C; Agacinski, G; Oulhaj, A; Bradley, KM; Jacoby, R; Refsum, H (8. září 2010). „Snižování homocysteinu vitamíny B zpomaluje rychlost zrychlené atrofie mozku při mírném kognitivním poškození: randomizovaná kontrolovaná studie“. PLOS ONE. 5 (9): e12244. doi:10.1371 / journal.pone.0012244. PMC 2935890. PMID 20838622.
- ^ Dietrich-Muszalska, A; Malinowska, J; Olas, B; Głowacki, R; Plešatý, E; Wachowicz, B; Rabe-Jabłońska, J (květen 2012). „Oxidační stres může být vyvolán zvýšeným homocysteinem u schizofrenních pacientů“. Neurochemický výzkum. 37 (5): 1057–62. doi:10.1007 / s11064-012-0707-3. PMC 3321271. PMID 22270909.
- ^ McLean, RR; Jacques, PF; Selhub, J; Tucker, KL; Samelson, EJ; Broe, KE; Hannan, MT; Cupples, LA; Kiel, DP (13. května 2004). „Homocystein jako prediktivní faktor zlomeniny kyčle u starších osob“. The New England Journal of Medicine. 350 (20): 2042–9. doi:10.1056 / NEJMoa032739. PMID 15141042.
- ^ van Meurs, JB; Dhonukshe-Rutten, RA; Pluijm, SM; van der Klift, M; de Jonge, R; Lindemans, J; de Groot, LC; Hofman, A; Witteman, JC; van Leeuwen, JP; Breteler, MM; Rty, P; Pols, HA; Uitterlinden, AG (13. května 2004). „Hladiny homocysteinu a riziko osteoporotické zlomeniny“. The New England Journal of Medicine. 350 (20): 2033–41. doi:10.1056 / NEJMoa032546. hdl:1765/8452. PMID 15141041.
- ^ Jager, A; Kostense, PJ; Nijpels, G; Dekker, JM; Heine, RJ; Bouter, LM; Donker, AJ; Stehouwer, CD (leden 2001). „Sérové hladiny homocysteinu jsou spojeny s rozvojem (mikro) albuminurie: studie Hoorn“. Arterioskleróza, trombóza a vaskulární biologie. 21 (1): 74–81. doi:10.1161 / 01.ATV.21.1.74. PMID 11145936.
- ^ Selhub, J .; Morris, M. S .; Jacques, P. F. (04.12.2007). „Při nedostatku vitaminu B12 je vyšší hladina folátu v séru spojena se zvýšenou celkovou koncentrací homocysteinu a kyseliny methylmalonové“. Sborník Národní akademie věd. 104 (50): 19995–20000. doi:10.1073 / pnas.0709487104. ISSN 0027-8424. PMC 2148411. PMID 18056804.
- ^ Stehouwer, Coen DA; Guldener, Coen van (2005). „Léčba snižující homocystein: Přehled“. Znalecký posudek na farmakoterapii. 2 (9): 1449–60. doi:10.1517/14656566.2.9.1449. PMID 11585023.
- ^ Martí-Carvajal, Arturo J .; Solà, Ivan; Lathyris, Dimitrios (15. ledna 2015). Martí-Carvajal, Arturo J. (ed.). „Intervence snižující homocystein pro prevenci kardiovaskulárních příhod“. Cochrane Database of Systematic Reviews. 1: CD006612. doi:10.1002 / 14651858.CD006612.pub4. ISSN 1469-493X. PMC 4164174. PMID 25590290.
externí odkazy
- Homocystein MS Spectrum
- Homocystein na Laboratorní testy online
- Homocystein: monografie analytů[trvalý mrtvý odkaz ] - Sdružení pro klinickou biochemii a laboratorní medicínu
- Profesor David Spence na hladinu homocysteinu, poškození ledvin a kardiovaskulární onemocnění, Zpráva o zdraví, Radio National, 24. května 2010