Valine - Valine
| |||
Jména | |||
---|---|---|---|
Název IUPAC Valine | |||
Ostatní jména Kyselina 2-amino-3-methylbutanová | |||
Identifikátory | |||
3D model (JSmol ) | |||
ChEBI | |||
ChEMBL | |||
ChemSpider | |||
DrugBank | |||
Informační karta ECHA | 100.000.703 ![]() | ||
Číslo ES |
| ||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
UNII | |||
Řídicí panel CompTox (EPA) | |||
| |||
| |||
Vlastnosti[2] | |||
C5H11NÓ2 | |||
Molární hmotnost | 117.148 g · mol−1 | ||
Hustota | 1,316 g / cm3 | ||
Bod tání | 298 ° C (568 ° F; 571 K) (rozklad) | ||
rozpustný | |||
Kyselost (strK.A) | 2,32 (karboxyl), 9,62 (amino)[1] | ||
-74.3·10−6 cm3/ mol | |||
Stránka s doplňkovými údaji | |||
Index lomu (n), Dielektrická konstanta (εr), atd. | |||
Termodynamické data | Fázové chování pevná látka - kapalina - plyn | ||
UV, IR, NMR, SLEČNA | |||
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
![]() ![]() ![]() | |||
Reference Infoboxu | |||
Valine (symbol Val nebo PROTI)[3] je α-aminokyselina který se používá při biosyntéze proteinů. Obsahuje α-aminoskupina (který je v protonované -NH3+ za biologických podmínek), α-skupina karboxylové kyseliny (který je v deprotonovaném −COO− forma za biologických podmínek) a postranní řetězec isopropylová skupina, což je a nepolární alifatický aminokyselina. to je nezbytný u lidí, což znamená, že si ho tělo nedokáže syntetizovat: musí být získáno ze stravy. Lidské zdroje stravy jsou potraviny, které obsahují bílkoviny, jako jsou maso, mléčné výrobky, sójové výrobky, fazole a luštěniny. to je kódovaný všemi kodony počínaje GU (GUU, GUC, GUA a GUG).
Jako leucin a isoleucin, valin je aminokyselina s rozvětveným řetězcem. v srpkovitá nemoc, jediný kyselina glutamová v β-globinu je nahrazen valinem. Protože valin je hydrofobní zatímco kyselina glutamová je hydrofilní, tato změna činí hemoglobin náchylný k abnormální agregaci.
Historie a etymologie
Valin byl nejprve izolován z kasein v roce 1901 Hermann Emil Fischer.[4] Jméno valin pochází z kyselina valerová, který je zase pojmenován po rostlině kozlík lékařský kvůli přítomnosti kyseliny v kořenech rostliny.[5][6]
Nomenklatura
Podle IUPAC, atomy uhlíku tvořící valin jsou číslovány postupně od 1, což znamená karboxyl uhlík, zatímco 4 a 4 'označují dva terminály methyl uhlíky.[7]
Metabolismus
Zdroj a biosyntéza
Valin, stejně jako jiné aminokyseliny s rozvětveným řetězcem, je syntetizován rostlinami, nikoli však zvířaty.[8] Jedná se tedy o esenciální aminokyselina u zvířat a musí být přítomny ve stravě. Dospělí lidé vyžadují přibližně 4 mg / kg tělesné hmotnosti denně.[9] Syntetizuje se v rostlinách a bakteriích několika kroky počínaje od kyselina pyrohroznová. Počáteční část cesty také vede k leucin. Meziprodukt α-ketoisovalerát podstoupí redukční aminace s glutamát. Enzymy zapojené do této biosyntézy zahrnují:[10]
- Acetolaktát syntáza (také známý jako acetohydroxykyselina syntáza)
- Izomeroreduktáza acetohydroxykyseliny
- Dihydroxykyselina dehydratáza
- Valinaminotransferáza
Degradace
Stejně jako ostatní aminokyseliny s rozvětveným řetězcem začíná katabolismus valinu odstraněním aminoskupiny pomocí transaminace dávat alfa-ketoisovalerát, alfa-keto kyselina, který je převeden na isobutyryl-CoA přes oxidační dekarboxylace podle komplex α-ketokyseliny dehydrogenázy s rozvětveným řetězcem.[11] To se dále oxiduje a přeskupuje na sukcinyl-CoA, které mohou vstoupit do cyklus kyseliny citronové.
Syntéza
Racemický valin lze syntetizovat bromací kyselina isovalerová následuje aminace a-bromderivátu[12]
- HO2CCH2CH (CH3)2 + Br2 → HO2CCHBrCH (CH3)2 + HBr
- HO2CCHBrCH (CH3)2 + 2 NH3 → HO2CCH (NH2) CH (CH3)2 + NH4Br
Lékařský význam
Rezistence na inzulín
Valin, stejně jako jiné aminokyseliny s rozvětveným řetězcem, je spojen s inzulínovou rezistencí: vyšší hladiny valinu jsou pozorovány v krvi diabetických myší, potkanů a lidí.[13] Myši krmené dietou zbavenou valinu po dobu jednoho dne zlepšily citlivost na inzulín a krmení dietou zbavené valinu po dobu jednoho týdne významně snižuje hladinu glukózy v krvi.[14] U obézních a inzulín rezistentních myší způsobených stravou vede dieta se sníženou hladinou valinu a dalších aminokyselin s rozvětveným řetězcem ke snížení adipozity a zlepšení citlivosti na inzulín.[15] Valinový katabolit 3-hydroxyisobutyrát podporuje inzulínovou rezistenci kosterního svalstva u myší stimulací absorpce mastných kyselin do akumulace svalů a lipidů.[16] U lidí dieta s omezeným obsahem bílkovin snižuje hladinu valinu v krvi a snižuje hladinu glukózy v krvi nalačno.[17]
Hematopoetické kmenové buňky
Dietní valin je nezbytný pro hematopoetické kmenové buňky (HSC) samoobnovení, jak dokazují experimenty na myších.[18] Omezení dietního valinu selektivně vyčerpává dlouhodobou repopulaci HSC v myší kostní dřeni. Úspěšné transplantace kmenových buněk bylo dosaženo u myší bez ozáření po 3 týdnech na dietě s omezeným obsahem valinu. Dlouhodobého přežití transplantovaných myší bylo dosaženo, když se valin vrátil do stravy postupně po dobu 2 týdnů, aby se tomu zabránilo refeeding syndrom.
Viz také
Reference
- ^ Dawson, R.M.C. a kol., Data pro biochemický výzkum, Oxford, Clarendon Press, 1959.
- ^ Weast, Robert C., ed. (1981). CRC Handbook of Chemistry and Physics (62. vydání). Boca Raton, FL: CRC Press. p. C-569. ISBN 0-8493-0462-8.
- ^ „Nomenklatura a symbolika pro aminokyseliny a peptidy“. Smíšená komise IUPAC-IUB pro biochemickou nomenklaturu. 1983. Archivováno z původního dne 9. října 2008. Citováno 5. března 2018.
- ^ "valin". Encyklopedie Britannica online. Citováno 6. prosince 2015.
- ^ "valin". Online slovník Merriam-Webster. Citováno 6. prosince 2015.
- ^ "kyselina valerová". Online slovník Merriam-Webster. Citováno 6. prosince 2015.
- ^ Jones, J. H., ed. (1985). Aminokyseliny, peptidy a bílkoviny. Specializované periodické zprávy. 16. Londýn: Royal Society of Chemistry. p. 389. ISBN 978-0-85186-144-9.
- ^ Basuchaudhuri, Pranab (2016). Metabolismus dusíku v rýži. Boca Raton, Florida: CRC Press. p. 159. ISBN 9781498746687. OCLC 945482059.
- ^ Lékařský ústav (2002). „Proteiny a aminokyseliny“. Referenční dietní příjem energie, sacharidů, vlákniny, tuků, mastných kyselin, cholesterolu, bílkovin a aminokyselin. Washington, DC: Národní akademie Press. 589–768.
- ^ Lehninger, Albert L .; Nelson, David L .; Cox, Michael M. (2000). Principy biochemie (3. vyd.). New York: W. H. Freeman. ISBN 1-57259-153-6..
- ^ Mathews, Christopher K. (2000). Biochemie. Van Holde, K.E., Ahern, Kevin G. (3. vydání). San Francisco, Kalifornie: Benjamin Cummings. p. 776. ISBN 0805330666. OCLC 42290721.
- ^ Marvel, C. S. (1940). "dl-Valine ". Organické syntézy. 20: 106.; Kolektivní objem, 3, str. 848.
- ^ Lynch, Christopher J .; Adams, Sean H. (1. prosince 2014). „Aminokyseliny s rozvětveným řetězcem v metabolické signalizaci a inzulínové rezistenci“. Recenze přírody. Endokrinologie. 10 (12): 723–736. doi:10.1038 / nrendo.2014.171. ISSN 1759-5037. PMC 4424797. PMID 25287287.
- ^ Xiao, Fei; Yu, Junjie; Guo, Yajie; Deng, Jiali; Li, Kai; Du, Ying; Chen, Šanghaj; Zhu, Jianmin; Sheng, Hongguang (1. června 2014). „Účinky deprivace jednotlivých aminokyselin s rozvětveným řetězcem na citlivost na inzulín a metabolismus glukózy u myší“. Metabolismus: klinický a experimentální. 63 (6): 841–850. doi:10.1016 / j.metabol.2014.03.006. ISSN 1532-8600. PMID 24684822.
- ^ Cummings, Nicole E .; Williams, Elizabeth M .; Kasza, Ildiko; Konon, Elizabeth N .; Schaid, Michael D .; Schmidt, Brian A .; Poudel, Chetan; Sherman, Dawn S .; Yu, Deyang (19. prosince 2017). „Obnova metabolického zdraví snížením spotřeby aminokyselin s rozvětveným řetězcem“. The Journal of Physiology. 596 (4): 623–645. doi:10.1113 / JP275075. ISSN 1469-7793. PMC 5813603. PMID 29266268.
- ^ Jang, Cholsoon; Sungwhan F .; Wada, Shogo; Rowe, Glenn C .; Liu, Laura; Chan, Mun Chun; Rhee, James; Hoshino, Atsushi; Kim, Boa (1. dubna 2016). „Metabolit aminokyselin s rozvětveným řetězcem řídí vaskulární transport mastných kyselin a způsobuje inzulínovou rezistenci.“. Přírodní medicína. 22 (4): 421–426. doi:10,1038 / nm.4057. ISSN 1546-170X. PMC 4949205. PMID 26950361.
- ^ Fontana, Luigi; Cummings, Nicole E .; Arriola Apelo, Sebastian I .; Neuman, Joshua C .; Kasza, Ildiko; Schmidt, Brian A .; Cava, Edda; Spelta, Francesco; Tosti, Valeria (21. června 2016). „Snížená spotřeba aminokyselin s rozvětveným řetězcem zlepšuje metabolické zdraví“. Zprávy buněk. 16 (2): 520–30. doi:10.1016 / j.celrep.2016.05.092. ISSN 2211-1247. PMC 4947548. PMID 27346343.
- ^ Taya, Yuki; Ota, Yasunori; Wilkinson, Adam C .; Kanazawa, Ayano; Watarai, Hiroshi; Kasai, Masataka; Nakauchi, Hiromitsu; Yamazaki, Satoshi (2. prosince 2016). „Vyčerpání valinu v potravě umožňuje nemyeloablativní transplantaci hematopoetických kmenových buněk myší“. Věda. 354 (6316): 1152–1155. Bibcode:2016Sci ... 354.1152T. doi:10.1126 / science.aag3145. PMID 27934766.