Ciri -ciri Serine, Fungsi, Metabolisme, Makanan

The Serine Ia adalah salah satu daripada 22 asid amino asas, walaupun ini tidak diklasifikasikan sebagai asid amino penting bagi manusia dan haiwan lain, kerana ia disintesis oleh tubuh manusia.

Menurut nomenclature three -letter, serine diterangkan dalam kesusasteraan sebagai (dalam kod huruf tunggal). Asid amino ini mengambil bahagian dalam sejumlah besar laluan metabolik dan mempunyai ciri -ciri kutub, tetapi tidak mempunyai beban pada pH neutral.

Perwakilan siri asid amino serine (sumber: pagezero di atasnya.Wikipedia [Domain Awam] melalui Wikimedia Commons)

Banyak enzim penting untuk sel mempunyai banyak.

Serine, di antara banyak fungsinya, mengambil bahagian sebagai molekul prekursor dan perancah dalam biosintesis asid amino lain seperti glisin dan sistein dan merupakan sebahagian daripada struktur sphingolipid yang terdapat dalam membran sel dalam membran sel dalam membran sel dalam membran sel dalam membran sel dalam membran sel dalam membran sel dalam membran sel.

Kadar sintesis serine berbeza -beza dalam setiap organ dan, di samping itu, ia berubah mengikut tahap perkembangan di mana individu itu.

Para saintis telah mencadangkan bahawa kepekatan L-serine dalam peningkatan tisu otak dengan usia, kerana kebolehtelapan halangan sel darah berkurangan di otak orang dewasa, dapat menyebabkan gangguan otak yang teruk.

Telah diketahui bahawa L-Serine adalah penting untuk biosintesis neurotransmitter, fosfolipid dan makromolekul kompleks lain, kerana ia menyediakan prekursor untuk laluan metabolik berganda ini.

Pelbagai kajian telah menunjukkan bahawa bekalan suplemen atau konsentrat L-serine kepada jenis pesakit tertentu meningkatkan homeostasis glukosa, fungsi mitokondria dan mengurangkan kematian neuron.

[TOC]

Ciri -ciri dan struktur

Semua asid amino mempunyai struktur asas kumpulan karboksil dan kumpulan amino yang dilampirkan pada atom karbon yang sama; Walau bagaimanapun, ini berbeza antara satu sama lain oleh rantai sampingan mereka, yang dikenali sebagai kumpulan R, yang boleh berbeza -beza dalam saiz, struktur dan bahkan dalam caj elektrik mereka

Serine mengandungi tiga atom karbon: karbon pusat bersatu, di satu pihak, kepada kumpulan karboksil (COOH) dan yang lain, kumpulan amino (NH3+). Dua ikatan karbon pusat yang lain diduduki oleh atom hidrogen dan kumpulan ch2OH (kumpulan r), ciri serine.

Karbon pusat yang mana kumpulan amino dan karboksil asid amino dikenali sebagai karbon α. Atom karbon lain kumpulan r ditetapkan dengan huruf abjad Yunani.

Dalam kes serina, sebagai contoh, satu -satunya atom karbon dalam kumpulan Rnya, yang dikaitkan dengan kumpulan OH, dikenali sebagai karbon γ.

Boleh melayani anda: Phosphatidilserine: Struktur, Sintesis, Fungsi, Lokasi

Klasifikasi

Serine diklasifikasikan dalam kumpulan asid amino kutub tanpa beban. Ahli -ahli kumpulan ini adalah asid amino yang sangat larut dalam air, iaitu, mereka adalah sebatian hidrofilik. Dalam serine dan treonine, hidrofilik adalah kerana keupayaannya membentuk jambatan hidrogen dengan air melalui kumpulan hidroksilnya (OH).

Dalam kumpulan asid amino kutub tanpa beban, sistein, asparagine dan glutamin juga dikumpulkan bersama. Semua ini mempunyai kumpulan kutub dalam rantaian R mereka, namun, kumpulan ini tidak boleh diagihkan dan pH dekat dengan berkecuali membatalkan caj mereka yang menghasilkan sebatian dalam bentuk "Zwitterion".

Stereokimia

Asimetri umum asid amino menjadikan stereokimia sebatian ini sangat penting dalam laluan metabolik di mana mereka mengambil bahagian. Dalam kes serina, ini boleh didapati sebagai D-O L-Serine, yang kedua disintesis secara eksklusif oleh sel-sel sistem saraf yang dikenali sebagai astrocytes.

Karbon α asid amino adalah karbon kiral, kerana mereka mempunyai empat substituen bersatu yang berbeza, yang menghasilkan sekurang -kurangnya dua stereoisomer yang boleh dibezakan untuk setiap asid amino.

Stereoisomer adalah imej cermin molekul, iaitu, anda tidak boleh bertindih di pihak yang lain. Penyelesaian asid amino ini memutarkan satah cahaya terpolarisasi dalam arah yang bertentangan dengan arah yang bertentangan dilambangkan dengan huruf d o yang secara eksperimen.

Serin L yang disintesis dalam sel-sel sistem saraf berfungsi sebagai substrat untuk mensintesis glisin atau d-serine. D-Serin adalah salah satu unsur yang paling penting untuk pertukaran vesikel antara neuron, jadi beberapa penulis mencadangkan bahawa kedua-dua isoforms serine adalah, pada hakikatnya, asid amino penting untuk neuron untuk neuron.

Fungsi

Kumpulan OH serine dalam r rantai R menjadikannya nukleofil yang baik, jadi ia adalah kunci kepada aktiviti banyak enzim dengan serine di tapak aktifnya. Serine adalah salah satu substrat yang diperlukan untuk sintesis nukleotida NADPH dan Glutathionic.

L-Series sangat diperlukan untuk pembangunan dan berfungsi dengan baik sistem saraf pusat. Kajian telah menunjukkan bahawa bekalan eksogen L-serine dalam dosis rendah ke neuron hippocampus dan sel Purkinje In vitro, Meningkatkan kelangsungan hidup anda.

Beberapa kajian sel -sel kanser dan limfosit telah mendapati bahawa unit karbon yang bergantung kepada serine diperlukan untuk pengeluaran nukleotida yang berlebihan, serta percambahan sel -sel kanser berikutnya.

Boleh melayani anda: mikrobiota: komposisi, fungsi dan di mana ia

Selenocysteine ​​adalah sebahagian daripada 22 asid amino asas dan diperoleh hanya sebagai terbitan serina. Asid amino ini hanya diperhatikan dalam beberapa protein, mengandungi selenium dan bukannya sulfur yang dilampirkan pada sistein dan disintesis berdasarkan serine yang disterifikasi.

Biosintesis

Serine adalah asid amino yang tidak penting, kerana ia disintesis oleh tubuh manusia. Walau bagaimanapun, ini boleh diasimilasikan dari diet sumber yang berbeza seperti protein dan fosfolipid, terutamanya.

Serine disintesis dalam bentuknya dengan penukaran molekul gliserin, tindak balas yang dimediasi oleh enzim hidroksimetil-transferase.

Adalah diketahui bahawa tempat utama sintesis L-serine berada dalam astrocytes dan bukan di neuron. Sel-sel ini, sintesis berlaku dengan laluan fosforilasi di mana 3-fosfogliserasi mengambil bahagian, perantara glikolitik.

Tiga enzim bertindak pada laluan ini: 3-phosphoglycerate dehydrogenase, phosphoserine-transferase dan phosphoserine-phosphatase.

Organ -organ penting lain yang berkaitan dengan sintesis serine adalah hati, buah pinggang, buah zakar dan limpa. Enzim yang mensintesis serine.

Salah satu laluan sintesis pertama serine yang diketahui adalah laluan katabolik yang terlibat dalam glukoneogenesis, di mana L-serine diperolehi sebagai metabolit sekunder. Walau bagaimanapun, sumbangan laluan ini kepada pengeluaran serine badan adalah rendah.

Metabolisme

Pada masa ini diketahui bahawa serine boleh diperolehi dari metabolisme karbohidrat di hati, di mana asid D-gliserik, asid 3-phosphoglycerik dan asid 3-phosphohydroxipirúvic dihasilkan. Terima kasih kepada proses transaminasi antara asid pyruvic 3-hydroxi dan alanine dihasilkan serine.

Eksperimen dengan tikus secara radioaktif menandakan karbon 4 glukosa, telah membuat kesimpulan bahawa karbon ini secara efektif dimasukkan ke dalam kerangka karbon serine, menunjukkan bahawa asid amino mempunyai prekursor tiga karbon mungkin dari piruvat dari piruvat.

Dalam bakteria, enzim l-serine-desaminase adalah enzim utama yang bertanggungjawab untuk memetabolisme serine: ia menukarkan l-serine menjadi piruvat. Diketahui bahawa enzim ini hadir dan aktif dalam tanaman Dan. coli Memberi media minimum dengan glukosa.

Ia tidak diketahui pasti apakah fungsi sebenar l-serine-desaminase dalam mikroorganisma ini, kerana ekspresinya disebabkan oleh pengesan mutasi yang merosakkan DNA oleh radiasi ultraviolet, disebabkan oleh kehadiran nalidíxico, mitos dan lain-lain, mythomicin dan yang lain, jadi ia mengikuti bahawa ia mesti mempunyai implikasi fisiologi yang penting.

Boleh melayani anda: Dryopithecus: penemuan, ciri, tengkorak, makanan

Makanan kaya serine

Semua makanan dengan kepekatan protein tinggi kaya dengan serina, terutamanya telur, daging dan ikan. Walau bagaimanapun, ini adalah asid amino yang tidak penting, jadi tidak perlu untuk menelannya, memandangkan hakikat bahawa tubuh dapat mensintesisnya dengan sendirinya.

Sesetengah orang mengalami gangguan yang luar biasa, kerana mereka mempunyai fenotip kekurangan berkenaan dengan mekanisme sintesis serine dan glisin, oleh itu, mereka perlu menelan makanan tambahan untuk kedua -dua asid amino.

Di samping itu, jenama komersial khusus dalam penjualan suplemen vitamin (Lamberts, sekarang Sport dan Holomega) menawarkan fosfatidilserin dan L-serine menumpukan perhatian untuk meningkatkan pengeluaran jisim otot dalam atlet persaingan yang tinggi dan angkat berat.

Penyakit berkaitan

Kerosakan enzim yang terlibat dalam biosintesis serina dapat menyebabkan patologi yang serius. Dengan mengurangkan kepekatan serine dalam plasma darah dan cecair cerebrospinal, ia boleh menyebabkan hipertonia, kelewatan psikomotor, microcephaly, epilepsi dan gangguan kompleks sistem saraf pusat.

Pada masa ini telah ditemui bahawa kekurangan serine terlibat dalam pembangunan diabetes mellitus, kerana L-serine diperlukan untuk sintesis insulin dan reseptornya.

Bayi yang membentangkan kecacatan dalam biosintesis serine secara neurologi tidak normal semasa kelahiran, mengalami kelewatan pertumbuhan intrauterin, microcephaly kongenital, katarak, sawan dan kelewatan yang serius dalam perkembangan neurologi.

Rujukan

1. Elsila, j. Dan., Dworkin, J. P., Bernstein, m. P., Martin, m. P., & Sandford, s. Ke. (2007). Mekanisme pembentukan asid amino dalam analog ais antara bintang. Jurnal Astrophysical, 660 (1), 911.
2. Ichord, r. N., & Bearden, D. R. (2017). Encephalopathies metabolik perinatal. Dalam neurologi pediatrik Swaiman (pp. 171-177). Elsevier.
3. Mothet, j. P., Ibu bapa, a. T., Wolosker, h., Brady, r. Sama ada., Linden, d. J., Ferris, c. D.,... & snyder, s. H. (2000). D-Serine adalah ligan endogen untuk tapak glisin penerima n-metil-d-apartat. Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, 97 (9), 4926-4931
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip Biokimia Lehninger. Macmillan.
5. Rodríguez, a. Dan., Ducker, g. S., Billingham, l. K., Martinez, c. Ke., Mainolfi, n., Suri, v.,... & Chandel, n. S. (2019). Metabolisme Serine menyokong pengeluaran makrofag IL-1β. Metabolisme Sel, 29 (4), 1003-1011.
6. Tabatabaie, l., Klomp, l. W., Berger, r., & Koning, t. J. (2010). Sintesis L-Serine dalam sistem saraf pusat: Kajian semula gangguan kekurangan serine. Genetik dan Metabolisme Molekul, 99 (3), 256-262.