N -acylamider - N-Acylamides
N-acylamider er en generel klasse af endogene fedtsyreforbindelser, der er karakteriseret ved en fed acylgruppe, der er knyttet til en primær aminmetabolit ved en amidbinding. Groft sagt falder N-acylamider ind i flere kategorier: aminosyrekonjugater (f.eks. N-arachidonoyl-glycin), neurotransmitterkonjugater (f.eks. N-arachidonoyl-serotonin), ethanolaminkonjugater (f.eks. Anandamid) og taurinkonjugater (f.eks. N-palmitoyl-taurin). N-acylamider har pleiotropiske signalfunktioner i fysiologi, herunder i kardiovaskulær funktion, metabolisk homeostase, hukommelse, kognition, smerte, motorisk kontrol og andre. Indledende opmærksomhed fokuseret på N-acylamider til stede i pattedyrorganismer, men for nylig har lipidsignaleringssystemer bestående af N-acylamider også vist sig at være til stede i hvirvelløse dyr, såsom Drosophila melanogaster. N-acylamider spiller en vigtig rolle i mange biokemiske veje, der er involveret i en række fysiologiske og patologiske processer, såvel som de metaboliske enzymer, transportører og receptorer, der regulerer deres signalering.
Forbindelser
| Klasse | Almindeligt navn |
|---|---|
| 2 -acylglyceroler | 2 -oleoyl glycerol † # |
| 2 -linoleoylglycerol † # * | |
| 2 -arachidonoyl glycerol † | |
| N -acylalanin | N -palmitoyl alanin † # |
| N -stearoylalanin † # | |
| N -oleoyl alanin † # | |
| N -linoleoyl alanin # | |
| N -arachidonoyl alanin † | |
| N -docosahexaenoyl alanin † | |
| N -acylethanolamin | N -lauroylethanolamin * |
| N -myristoylethanolamin * | |
| N -palmitoyl -ethanolamin † # * | |
| N -stearoylethanolamin † # | |
| N -oleoyl ethanolamin † # | |
| N -linoleoyl ethanolamin † # | |
| N -arachidonoyl ethanolamin † | |
| N -docosahexaenoyl ethanolamin † | |
| N -acyldopamin | N -palmitoyldopamin † |
| N -stearoyldopamin † | |
| N -oleoyl dopamin † | |
| N -arachidonoyl dopamin † | |
| N -acyl GABA | N -palmitoyl GABA † |
| N -stearoyl GABA † | |
| N -oleoyl GABA † # | |
| N -linoleoyl GABA # | |
| N -arachidonoyl GABA † | |
| N -docosahexaenoyl GABA † | |
| N -acylglycin | N -palmitoylglycin † # |
| N -stearoylglycin † # | |
| N -oleoylglycin † # | |
| N -linoleoylglycin † # | |
| N -arachidonoyl glycin † | |
| N -docosahexaenoyl glycin † | |
| N -acylleucin | N -palmitoyl leucin † # |
| N -stearoyl leucin # | |
| N -oleoyl leucin † # | |
| N -linoleoyl leucin # | |
| N -docosahexaenoyl leucin † | |
| N -acylmethionin | N -palmitoylmethionin † # |
| N -stearoylmethionin † | |
| N -oleoyl methionin † # | |
| N -linoleoyl methionin # | |
| N -arachidonoyl methionin † | |
| N -docosahexaenoyl methionin † | |
| N -acylphenylalanin | N -palmitoylphenylalanin † # |
| N -stearoylphenylalanin † # | |
| N -oleoylphenylalanin † # | |
| N -linoleoyl phenylalanin # | |
| N -arachidonoyl phenylalanin † | |
| N -docosahexaenoyl phenylalanin † | |
| N -acylprolin | N -palmitoyl proline † # |
| N -stearoyl prolin † # | |
| N -oleoyl proline † # | |
| N -linoleoyl proline # | |
| N -arachidonoyl proline † | |
| N -docosahexaenoyl proline † | |
| N -acyl serotonin | N -palmitoyl serotonin † |
| N -stearoyl serotonin † | |
| N -oleoyl serotonin † | |
| N -eicosapentaenoyl serotonin † | |
| N -arachidonoyl serotonin † | |
| N -docosahexaenoyl serotonin † | |
| N -acylserin | N -palmitoyl serin † # |
| N -stearoylserin † # | |
| N -oleoyl serin † # | |
| N -linoleoyl serine # | |
| N -arachidonoyl serin † | |
| N -docosahexaenoyl serin † | |
| N -acyltaurin | N -palmitoyl taurin † |
| N -stearoyl taurin † | |
| N -arachidonoyl taurin † | |
| N -acyl tryptophan | N -palmitoyl tryptophan † # |
| N -stearoyl tryptophan † # | |
| N -oleoyl tryptophan † # | |
| N -linoleoyl tryptophan # | |
| N -arachidonoyl tryptophan † | |
| N -docosahexaenoyl tryptophan † | |
| N -acyltyrosin | N -palmitoyl tyrosin † # |
| N -stearoyl tyrosin † # | |
| N -oleoyl tyrosin † # | |
| N -linoleoyl tyrosin # | |
| N -arachidonoyl tyrosin † | |
| N -docosahexaenoyl tyrosin † | |
| N -acylvalin | N -palmitoyl valin † # |
| N -stearoylvalin † # | |
| N -oleoyl valin † # | |
| N -nervonoyl valin † | |
| N -linoleoyl valine # | |
| N -docosahexaenoyl valin † |
† -Forbindelse fundet hos pattedyrarter
#-Forbindelse fundet i hvirvelløse ( Drosophila melanogaster ) arter
*-Forbindelse fundet i plantearter
Enzymatisk biosyntese og nedbrydning
Den enzymatiske biosyntese af N-acylamidklassen af metabolitter er et emne for aktiv forskning, hvor forskellige veje opdages for specifikke N-acylamider. For eksempel har en foreslået biosyntetisk vej for N-acylethanolaminer (NAE'er) været hydrolysen af en usædvanlig phospholipid-forløber, N-acyl-phosphatidylethanolamin (NAPE), ved en phospholipase D-aktivitet for at frigøre NAE og, som et biprodukt, phosphatidisk syre. Mus, der mangler i enzymet NAPE-PLD, viser faldet i en delmængde af hjernens NAE'er, hvilket giver genetisk bevis for dette forslag, i det mindste for en delmængde af NAE'erne. Andre biosyntetiske veje eksisterer og bliver i øjeblikket belyst. To mulige alternative ruter er via lysoNAPE eller phosphat-NAE.
Nedbrydningen af NAE'er in vivo medieres stort set af et enzym kaldet fedtsyreamidhydrolase (FAAH), som katalyserer hydrolysen af NAE'er til fedtsyrer og ethanolamin. Mus, der mangler FAAH, viser fuldstændigt tab af NAE -nedbrydningsaktivitet i væv og dramatiske stigninger i vævsniveauer af NAE'er.
FAAH formidler også nedbrydning af en separat klasse af N-acylamider, N-acyl-taurinerne (NAT'er). FAAH knockout mus viser også dramatiske stigninger i væv og blod NAT. Den enzymatiske biosyntese af NAT'er er stadig ukendt.
Et særskilt cirkulerende enzym, peptidase M20-domæne indeholdende 1 ( PM20D1 ), kan katalysere tovejskondensationen og hydrolysen af en række N-acylaminosyrer in vitro. In vivo øger PM20D1-overekspression niveauerne af forskellige N-acyl-aminosyrer i blod, hvilket viser, at dette enzym kan bidrage til N-acyl-aminosyre-biosyntese. PM20D1 knockout-mus har fuldstændigt tab af N-acylaminosyrehydrolyseaktivitet i blod og væv med samtidig tovejsdysregulering af endogene N-acylaminosyrer.
Biologisk aktivitet
N-acylamider har vist sig at spille en vigtig rolle i en række forskellige fysiologiske funktioner som lipidsignalmolekyle. Bortset fra de førnævnte roller i kardiovaskulær funktion, hukommelse, kognition, smerter og motorisk kontrol, har forbindelserne også vist sig at spille en rolle i cellemigration, betændelse og visse patologiske tilstande som diabetes, kræft, neurodegenerativ sygdom og fedme.
I en mere generel forstand er en af nøgleegenskaberne ved N-acylamidgruppen af forbindelser deres allestedsnærværende karakter. Forskning har vist tilstedeværelsen af forbindelserne i mus, Drosophila melanogaster, Arabidopsis, C. Elegans, Cerevisiae (gær), Pseudomonas Syringae , olivenolie og PYD -medier. Denne mangfoldige tilstedeværelse af N-acylamider vidner om deres betydning i flere biologiske systemer og viser også, at den påviste tilstedeværelse af specifikke N-acylamider i en række arter, herunder mennesker, kan være endogen eller eksogen.
N-acylamider er primært involveret i celle-til-celle kommunikation i biologiske systemer. Et eksempel på dette er lipidsignaleringssystemet, der involverer forbigående receptorpotentialkanaler (TRP), som interagerer med N-acylamider, såsom N-arachidonoyl-ethanolamid (Anandamid), N-arachidonoyl-dopamin og andre på en opportunistisk måde. Dette signalsystem har vist sig at spille en rolle i de fysiologiske processer, der er involveret i betændelse. Andre N-acylamider, herunder N-oleoyl-glutamin, er også blevet karakteriseret som TRP-kanalantagonister.
En anvendelse af N-acylamider, der i øjeblikket er i spidsen for beslægtet forskning, er sammenhængen mellem oleoylserin og knoglemodellering. Nyere forskning har vist, at oleoylserin, et N-acylamid, der blandt andet findes i olivenolie, spiller en rolle i spredning af osteoblastaktivitet og hæmning af osteoklastaktivitet. Yderligere forskning vedrørende denne anvendelse af oleoylserin skal finde sted for at undersøge den mulige sammenhæng mellem forbruget af forbindelsen af personer med risiko for osteoporose.
Visse N-acyl-aminosyrer kan fungere som kemiske afkoblere og direkte stimulere mitokondrie respiration. Disse N-acylaminosyrer er kendetegnet ved mellemkædede, umættede fedtholdige acylkæder og neutrale aminosyrehovedgrupper. Administration af disse N-acyl-aminosyrer til mus øger energiforbruget, hvilket fører til dybtgående vægttab i kroppen og forbedring af glukosehomeostase.
Samlet set er anvendelserne af N-acylamider i biologiske omgivelser rigelige. Som nævnt, deres betydning for cellesignalering i forskellige systemer, der fører til forskellige fysiologiske roller og igen terapeutiske evner, hvilket giver endnu større grund til at fortsætte den omfattende forskning, der udføres på forbindelserne i dag.
Flere N-acylamider er blevet påvist at fysiologisk aktivere G-proteinkoblede receptorer. Anandamid aktiverer cannabinoidreceptorerne CB1 og CB2. FAAH knockout-mus viser øgede anandamidniveauer in vivo og cannabinoid-receptorafhængige adfærd, herunder antinociception og anxiolyse. GPR18, GPR55, GPR92 er også blevet foreslået aktiveret af forskellige N-acylamider, selvom den fysiologiske relevans af disse opgaver stadig er ukendt.