Homocystein - Homocysteine

Homocystein
Skeletformel
Ball-and-stick model
Navne
IUPAC navn
2-amino-4-sulfanylbutansyre
Identifikatorer
3D -model ( JSmol )
ChEBI
CHEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.006.567 Rediger dette på Wikidata
EF -nummer
KEGG
UNII
  • InChI = 1S/C4H9NO2S/c5-3 (1-2-8) 4 (6) 7/h3,8H, 1-2,5H2, (H, 6,7) kontrollereY
    Nøgle: FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYSA-N kontrollereY
  • InChI = 1/C4H9NO2S/c5-3 (1-2-8) 4 (6) 7/h3,8H, 1-2,5H2, (H, 6,7)
    Nøgle: FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYAS
  • C (CS) C (C (= O) O) N
Ejendomme
C 4 H 9 NO 2 S
Molar masse 135,18 g/mol
Udseende Hvidt krystallinsk pulver
Smeltepunkt 234–235 ° C (453–455 ° F; 507–508 K) (nedbrydes)
opløseligt
log P -2,56
Surhed (p K a ) 2,25
Farer
GHS -piktogrammer GHS07: Farlig
GHS Signalord Advarsel
H302
Medmindre andet er angivet, angives data for materialer i deres standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N kontrollere  ( hvad er   ?) kontrollereY☒N
Infobox referencer

Homocystein / ˌ h m s ɪ s t jeg n / er et ikke-proteinogene α-aminosyre . Det er en homolog for aminosyren cystein , der adskiller sig ved en yderligere methylenbro (-CH 2 -). Det biosyntetiseres fra methionin ved fjernelse af dets terminale C ε -methylgruppe . I kroppen kan homocystein genanvendes til methionin eller omdannes til cystein ved hjælp af visse B-vitaminer .

Et højt niveau af homocystein i blodet ( hyperhomocysteinæmi ) gør en person mere tilbøjelig til endotelcelleskade , hvilket fører til betændelse i blodkarrene, hvilket igen kan føre til atherogenese , hvilket kan resultere i iskæmisk skade . Derfor er hyperhomocysteinæmi en mulig risikofaktor for koronararteriesygdom . Koronararteriesygdom opstår, når en aterosklerotisk plak blokerer blodgennemstrømningen til kranspulsårerne , som forsyner hjertet med iltet blod.

Hyperhomocysteinæmi er blevet korreleret med forekomsten af ​​blodpropper, hjerteanfald og slagtilfælde, selv om det er uklart, om hyperhomocysteinæmi er en uafhængig risikofaktor for disse tilstande. Hyperhomocysteinæmi har også været forbundet med tidlige spontane aborter og med neurale rørdefekter .

Struktur

Zwitterionisk form af ( S ) -homocystein (venstre) og ( R ) -homocystein (højre)

Homocystein eksisterer ved neutrale pH -værdier som en zwitterion .

Biosyntese og biokemiske roller

To af homocysteinens vigtigste biokemiske roller - (Homocystein ses i venstre midten af ​​billedet.) Det kan syntetiseres fra methionin og derefter konverteres tilbage til methionin via SAM -cyklussen eller bruges til at skabe cystein og alfa -ketobutyrat.

Homocystein biosyntetiseres naturligt via en flertrinsproces. For det første modtager methionin en adenosingruppe fra ATP , en reaktion katalyseret af S-adenosyl-methioninsyntetase , hvilket giver S -adenosylmethionin (SAM). SAM overfører derefter methylgruppen til et acceptormolekyle (f.eks. Noradrenalin som acceptor under epinephrinsyntese , DNA -methyltransferase som en mellemliggende acceptor i processen med DNA -methylering ). Adenosinen hydrolyseres derefter til opnåelse af L -homocystein. L -Homocystein har to primære skæbner: omdannelse via tetrahydrofolat (THF) tilbage til L -methionin eller omdannelse til L -cystein .

Biosyntese af cystein

Pattedyr biosyntetiserer aminosyren cystein via homocystein. Cystathionin β-syntase katalyserer kondensationen af ​​homocystein og serin til dannelse af cystathionin . Denne reaktion anvender pyridoxin (vitamin B 6 ) som en cofaktor. Cystathionin y-lyase omdanner derefter denne dobbelte aminosyre til cystein, ammoniak og α-ketobutyrat. Bakterier og planter er afhængige af en anden vej til produktion af cystein, afhængig af O -acetylserin.

MTHFR-metabolisme: folatcyklus, methionincyklus, transsulfurering og hyperhomocysteinæmi - 5-MTHF : 5-methyltetrahydrofolat; 5,10-methyltetrahydrofolat; BAX : Bcl-2-associeret X-protein; BHMT : betain-homocystein S-methyltransferase; CBS : cystathionin beta -syntase; CGL : cystathionin gamma-lyase; DHF : dihydrofolat (vitamin B9); DMG : dimethylglycin; dTMP : thymidinmonophosphat; dUMP : deoxyuridinmonophosphat; FAD + flavin adenindicucleotid; FTHF : 10-formyltetrahydrofolat; MS : methioninsyntase; MTHFR : mehtylentetrahydrofolatreduktase; SAH : S-adenosyl-L-homocystein; SAMME : S-adenosyl-L-methionin; THF : tetrahydrofolat

Bjærgning af methionin

Homocystein kan genbruges til methionin . Denne proces anvender N5-methyltetrahydrofolat som methyldonor og cobalamin (vitamin B 12 ) -relaterede enzymer. Flere detaljer om disse enzymer findes i artiklen om methioninsyntase .

Andre reaktioner af biokemisk betydning

Homocystein kan cyklisere for at give homocystein thiolacton , en femleddet heterocyklus . På grund af denne "selvsløjfende" reaktion har homocysteinholdige peptider tendens til at spalte sig ved reaktioner, der genererer oxidativ stress .

Homocystein fungerer også som en allosterisk antagonist ved dopamin D 2 -receptorer.

Det er blevet foreslået, at både homocystein og dets thiolacton kan have spillet en væsentlig rolle for livets udseende på den tidlige jord.

Homocystein niveauer

Total plasma homocystein

Homocystein -niveauer er typisk højere hos mænd end kvinder og stiger med alderen.

Almindelige niveauer i vestlige populationer er 10 til 12 μmol/L, og niveauer på 20 μmol/L findes i populationer med lavt B-vitaminindtag eller hos ældre (f.eks. Rotterdam, Framingham).

Det reduceres med methylfolatfangst, hvor det ledsages af nedsat methylmalonsyre, øget folat og et fald i formiminoglutaminsyre . Dette er det modsatte af MTHFR C677T mutationer, hvilket resulterer i en stigning i homocystein.

Blodreferenceintervaller for homocystein:
Køn Alder Nedre grænse Øverste grænse Enhed Forhøjet Terapeutisk mål
Kvinde 12–19 år 3.3 7.2 μmol/L > 10,4 μmol/L
eller
> 140 μg/dl
<6,3 μmol/L
eller
<85 μg/dL
45 100 μg/dL
> 60 år 4.9 11.6 μmol/L
66 160 μg/dL
Han 12–19 år 4.3 9.9 μmol/L > 11,4 μmol/L
eller
> 150 μg/dL
60 130 μg/dL
> 60 år 5.9 15.3 μmol/L

+ |-

80 210 μg/dL

Områderne ovenfor er kun givet som eksempler; testresultater bør altid tolkes ved hjælp af det område, som laboratoriet leverede, der producerede resultatet.

Forhøjet homocystein

Unormalt høje niveauer af homocystein i serum, over 15 μmol/L, er en medicinsk tilstand kaldet hyperhomocysteinæmi . Dette er blevet hævdet at være en betydelig risikofaktor for udviklingen af ​​en lang række sygdomme, herunder trombose , neuropsykiatrisk sygdom og brud. Det viser sig også at være forbundet med mikroalbuminuri, som er en stærk indikator for risikoen for fremtidig hjerte -kar -sygdom og nedsat nyrefunktion. Vitamin B 12 -mangel, i kombination med høje serum folatniveauer, har også vist sig at øge de samlede homocystein -koncentrationer.

Typisk styres hyperhomocysteinæmi med vitamin B 6 , vitamin B 9 og vitamin B 12 -tilskud. Tilskud med disse vitaminer ser imidlertid ikke ud til at forbedre kardiovaskulære sygdomsresultater.

Referencer

eksterne links