Homocystein - Homocysteine

Homocystein
Skjelettformel
Ball-and-stick-modell
Navn
IUPAC navn
2-Amino-4-sulfanylbutansyre
Identifikatorer
3D -modell ( JSmol )
ChEBI
CHEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.006.567 Rediger dette på Wikidata
EC -nummer
KEGG
UNII
  • InChI = 1S/C4H9NO2S/c5-3 (1-2-8) 4 (6) 7/h3,8H, 1-2,5H2, (H, 6,7) kryss avY
    Nøkkel: FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYSA-N kryss avY
  • InChI = 1/C4H9NO2S/c5-3 (1-2-8) 4 (6) 7/h3,8H, 1-2,5H2, (H, 6,7)
    Nøkkel: FFFHZYDWPBMWHY-UHFFFAOYAS
  • C (CS) C (C (= O) O) N
Egenskaper
C 4 H 9 NO 2 S
Molar masse 135,18 g/mol
Utseende Hvitt krystallinsk pulver
Smeltepunkt 234–235 ° C (453–455 ° F; 507–508 K) (brytes ned)
løselig
logg P -2,56
Surhet (p K a ) 2,25
Farer
GHS -piktogrammer GHS07: Farlig
GHS Signalord Advarsel
H302
Med mindre annet er angitt, gis data for materialer i standardtilstand (ved 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
☒N bekreft  ( hva er   ?) kryss avY☒N
Infobox -referanser

Homocystein / ˌ t m s ɪ s t jeg n / er en ikke-proteinogene α-aminosyre . Det er en homolog for aminosyren cystein , som adskiller seg med en ekstra metylenbro (-CH 2 -). Det blir biosyntetisert fra metionin ved fjerning av den endelige C ε metylgruppen . I kroppen kan homocystein resirkuleres til metionin eller omdannes til cystein ved hjelp av visse B-vitaminer .

Et høyt nivå av homocystein i blodet ( hyperhomocysteinemi ) gjør en person mer utsatt for endotelcelleskade , noe som fører til betennelse i blodårene, noe som igjen kan føre til atherogenese , noe som kan resultere i iskemisk skade . Derfor er hyperhomocysteinemi en mulig risikofaktor for koronarsykdom . Koronarsykdom oppstår når en aterosklerotisk plakett blokkerer blodstrømmen til kranspulsårene , som forsyner hjertet med oksygenrikt blod.

Hyperhomocysteinemi har blitt korrelert med forekomsten av blodpropp, hjerteinfarkt og slag, selv om det er uklart om hyperhomocysteinemi er en uavhengig risikofaktor for disse tilstandene. Hyperhomocysteinemi har også vært assosiert med tidlige spontane aborter og med nevralrørsdefekter .

Struktur

Zwitterionisk form av ( S ) -homocystein (venstre) og ( R ) -homocystein (høyre)

Homocystein eksisterer ved nøytrale pH -verdier som en zwitterion .

Biosyntese og biokjemiske roller

To av homocysteinens viktigste biokjemiske roller - (Homocystein er sett i venstre midten av bildet.) Det kan syntetiseres fra metionin og deretter konverteres tilbake til metionin via SAM -syklusen eller brukes til å lage cystein og alfa -ketobutyrat.

Homocystein biosyntetiseres naturlig via en flertrinnsprosess. Først mottar metionin en adenosingruppe fra ATP , en reaksjon katalysert av S-adenosyl-metioninsyntetase , for å gi S -adenosylmetionin (SAM). SAM overfører deretter metylgruppen til et akseptormolekyl, (f.eks. Noradrenalin som en akseptor under epinefrin -syntese, DNA -metyltransferase som en mellomliggende akseptor i prosessen med DNA -metylering ). Adenosinet hydrolyseres deretter for å gi L -homocystein. L -Homocystein har to primære skjebner: konvertering via tetrahydrofolat (THF) tilbake til L -metionin eller konvertering til L -cystein .

Biosyntese av cystein

Pattedyr biosyntetiserer aminosyren cystein via homocystein. Cystathionine β-synthase katalyserer kondensasjonen av homocystein og serin for å gi cystathionine . Denne reaksjonen bruker pyridoksin (vitamin B 6 ) som en kofaktor. Cystathionine y-lyase omdanner deretter denne doble aminosyren til cystein, ammoniakk og α-ketobutyrat. Bakterier og planter er avhengige av en annen vei for å produsere cystein, avhengig av O -acetylserin.

MTHFR-metabolisme: folatsyklus, metioninsyklus, transsulfurering og hyperhomocysteinemi - 5-MTHF : 5-metyltetrahydrofolat; 5,10-metyltetrahydrofolat; BAX : Bcl-2-assosiert X-protein; BHMT : betain-homocystein S-metyltransferase; CBS : cystathionine beta synthase; CGL : cystationin gamma-lyase; DHF : dihydrofolat (vitamin B9); DMG : dimetylglycin; dTMP : tymidinmonofosfat ; dUMP : deoksyuridinmonofosfat; FAD + flavin adenindikukleotid; FTHF : 10-formyltetrahydrofolat; MS : metioninsyntase; MTHFR : mehtylentetrahydrofolatreduktase; SAH : S-adenosyl-L-homocystein; SAMME : S-adenosyl-L-metionin; THF : tetrahydrofolat

Metionin berging

Homocystein kan resirkuleres til metionin . Denne prosessen bruker N5-metyltetrahydrofolat som metyldonor og kobalamin (vitamin B 12 ) -relaterte enzymer. Flere detaljer om disse enzymene finnes i artikkelen for metioninsyntase .

Andre reaksjoner av biokjemisk betydning

Homocystein kan syklisere for å gi homocystein tiolakton , en femleddet heterocyklus . På grunn av denne "selvløpende" reaksjonen har homocysteinholdige peptider en tendens til å spalte seg ved reaksjoner som genererer oksidativt stress .

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

Det har blitt foreslått at både homocystein og dets tiolakton kan ha spilt en betydelig rolle i livets utseende på den tidlige jorden.

Homocystein nivåer

Totalt plasma homocystein

Homocystein nivåer er vanligvis høyere hos menn enn kvinner, og øker med alderen.

Vanlige nivåer i vestlige populasjoner er 10 til 12 μmol/L, og nivåer på 20 μmol/L finnes i populasjoner med lavt B-vitamininntak eller hos eldre (f.eks. Rotterdam, Framingham).

Det reduseres med metylfolatfangst, der det ledsages av redusert metylmalonsyre, økt folat og en reduksjon i formiminoglutaminsyre . Dette er det motsatte av MTHFR C677T -mutasjoner, noe som resulterer i en økning i homocystein.

Blodreferanseområder for homocystein:
Kjønn Alder Nedre grense Øvre grense Enhet Forhøyet Terapeutisk mål
Hunn 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
Hann 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

Områdene ovenfor er bare gitt som eksempler; testresultatene bør alltid tolkes ved hjelp av området som tilbys av laboratoriet som produserte resultatet.

Forhøyet homocystein

Unormalt høye nivåer av homocystein i serum, over 15 μmol/L, er en medisinsk tilstand som kalles hyperhomocysteinemi . Dette har blitt hevdet å være en betydelig risikofaktor for utvikling av et bredt spekter av sykdommer, inkludert trombose , nevropsykiatrisk sykdom og brudd. Det er også funnet å være assosiert med mikroalbuminuri, som er en sterk indikator på risikoen for fremtidig kardiovaskulær sykdom og nedsatt nyrefunksjon. Vitamin B 12 -mangel, kombinert med høye serumfolatnivåer, har også vist seg å øke den totale homocystein -konsentrasjonen.

Vanligvis administreres Hyperhomocysteinemia med vitamin B 6 , vitamin B 9 og vitamin B 12 -tilskudd. Tilskudd med disse vitaminene ser imidlertid ikke ut til å forbedre kardiovaskulære sykdommer.

Referanser

Eksterne linker