Cadaverina struktur, funktioner och syntes

De Cadaverina Det är en polyamin av naturligt ursprung med flera bioaktiva former. Polyaminer är molekyler med katjoniska egenskaper som distribueras genom cellcytosol och hjälper till att reglera celltillväxt och differentieringsprocesser.

Hos djur har steg i koncentrationen av lik i cytosolen i cellerna i allmänhet kopplats till celltillväxt. Ibland kan emellertid en sådan tillväxt bero på en vävnadstumorogenes.

Grafiskt schema för en caterinmolekyl (källa: Calvero. [Public domain] via Wikimedia Commons)

I växter har det visats att lik har en oumbärlig funktion i celldelning och embryogenes. Interagera direkt med nukleinsyror och anjioniska komponenter som cellmembranet har.

Kadaverin syntetiseras lätt från en av de grundläggande aminosyrorna, rika på kvävegrupper, såsom alanin. På grund av detta utvecklar livsmedel som är rika på aminosyror, om de inte är korrekt bevarade, utvecklar ruttna luktar produkten av kroppslig bildning.

Idag produceras lik med kommersiellt intresse genom direkt mikrobiell jäsning eller helcellbioreaktorer.

Av alla dessa skäl har Corporeine många tillämpningar för bioteknik inom områdena jordbruk och medicin och för närvarande blir denna förening en viktig industrikemist på grund av dess stora utbud av tillämpningar.

[TOC]

Strukturera

Liket har en kärna som består av en α-alkan. Dess struktur är mycket lik den för hexametylendiamin och används därför i syntesen av polyamider och polyuretaner.

Det vanliga namnet "Cadaverina" kommer från doften av nedbrytningskorp. Bakterier som börjar bryta ner kropparna syntetiserar en stor mängd lik och orsakar att pestilent arom.

Kan tjäna dig: leukocyter (vita blodkroppar): egenskaper, funktioner, typer

Caterin molekylformel är C5H14N2 och namnet på den kemiska föreningen kan vara 1,5-pintanodiamin eller 1,5-diaminopenan. Det är en sammansatt löslig i vatten.

Molekylvikten för liket är 102,178 g/mol, har en smältpunkt på 9 ° C och en kokpunkt på 179 ° C. Föreningen är brandfarlig i närvaro av viss värmekälla över 62 ° C.

I sin kommersiella form är liket i färglöst flytande tillstånd med det avvisande och obehagliga lukten som är karakteristiskt för föreningen.

Denna förening är motsvarighet till Putrescina, men Putrescina har ett centralt skelett av fyra kol (butan) atomer och inte fem, till exempel corpore.

De flesta av föreningarna som har en struktur som liknar lik, såsom putrescine, norespimidin, spermidin och spermier, kännetecknas av deras starka lukt, vanligtvis erkänd som en karakteristisk lukt av sönderfallande kött.

Funktioner

I bakterier

I bakterier är en av de huvudsakliga funktionerna för lik att reglera pH i cytosolen, det vill säga det skyddar celler mot syras stress och lyckas när pH minskar och det finns rikliga mängder L-lisin i mitten, från vilka de de kan syntetisera lik.

Denna skyddsmekanism aktiveras genom signalering av membranproteiner som kallas lik c. Dessa aktiveras när de upptäcker en ökning av koncentrationen av H+ -joner utomlands.

Dessutom, när celler är i anaeroba förhållanden (frånvaro av syre) skyddar det dem från frånvaro av oorganisk fosfor (PI).

I anaeroba bakterier är en väsentlig del av cellväggen, eftersom det fungerar som en koppling mellan peptidoglykan och det yttre membranet. Cadaverine deltar också i biosyntesen och exporten av sideroforer till den extracellulära miljön.

Kan tjäna dig: cellkärna

I växter

I växter har tillämpningen av lik studerats och dess derivat som en modulator för stress och senescens. Detta ingriper i signalsystemet för att aktivera försvarssystem mot båda faktorerna.

Vissa forskare föreslår att caterin binder till sockerskelett -DNA -fosfatet, skyddar det och gör det mer stabilt mot mutagena medel, eftersom höga koncentrationer har hittats i växtceller som är under osmotisk och saltlösning.

Tillsatsen av corpore till frysta växter vävnader minskar DNA -skador, ökar produktionen av antioxidant och RNAM -enzymer. I patogeninfekterade celler har en ökning av likkoncentrationen detekterats.

Det finns emellertid fortfarande flera kontroverser om den exakta aktiviteten för lik i växternas immunsvar. I allmänna termer betraktas lik som en signalledare och givare i växternas interna metabolism.

I djur

Hos djur är lite känt om likmekanismen för lik. Det är emellertid uppenbart att det inte syntetiseras i cytosolen, eftersom djurceller inte har det enzym som krävs för nämnda reaktion.

Denna förening bildas inuti cellulär genom olika rutter. Närvaron av lik har alltid hittats i växande djurceller, oavsett om de har normal eller överdriven tillväxt (på grund av viss patologi).

Syntes

I nästan alla organismer produceras korporein genom direkt dekarboxylering L-alaninaminosyra.

Grafiskt schema för syntesen av varjevaerin genom verkan av enzymet rudboxylas (LDC) (källa: Richard-59 [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/3.0)] via Wikimedia Commons

I växter finns enzymet Decarboxylase inuti kloroplaster. Speciellt i stroma och utsädesgroddar (plantor) har en ökning av produktion av korporein hittats.

Kan tjäna dig: fas G1 (cellcykel): Beskrivning och betydelse

Frön, embryonaxeln, cotyledonerna, epikotilen, hypokotylen och rötterna visar emellertid de största aktivitetstopparna i enzymlysin -dekarboxylaset i många växter av växter.

Trots ovanstående finns det i verkligheten ett vakuum av information om den experimentella produktionen av lik genom direkt enzymatisk katalys, eftersom decarboxylaslysinet förlorar 50% av sin aktivitet efter att ha producerat en viss mängd korpore.

På industriell nivå erhålls denna förening genom separerings- och reningsmetoder från bakterier som upprätthålls i bioreaktorer, vilket uppnås med användning av organiska lösningsmedel av N-butanoltypen, 2-butanol, 2-oktanol eller cyklohexanol.

En annan metod genom vilken en bra prestanda erhålls för att erhålla lik är separationen av faser genom kromatografi, destillation eller nederbörd, eftersom den har en lägre smältpunkt än många av de andra föreningarna i cellulära fermenterade.

Referenser

1. Gamarnik, a., & Frydman, r. B. (1991). Kadaverin, ansential diamin för den normala rotutvecklingen av groddning så. Plant Physiology, 97 (2), 778-785.
2. Kovács, t., Mikó, E., Livet, a., Sebő, é., Toth, J., Cssonka, t.,... & Toth, D. (2019). Cadaverine, en metabolit av mikrobiomet, minskar bröstcancer Aggsivity Throuch Trace Aminosyrreceptorer. Vetenskapliga rapporter, 9 (1), 1300.
3. MA, W., Chen, K., Li och., Hao, n., Wang, x., & Ouyang, s. (2017). Framsteg inom kadaverinbakteriell produktion och dess tillämpningar. Teknik, 3 (3), 308-317.
4. Samartzidou, h., Mehrazin, m., Xu, z., Benedik, m. J., & Delcour, till. H. (2003). Kadaverininvåning av porin spelar en roll i cellöverlevnad vid surt pH. Journal of Bacteriology, 185(1), 13-19.
5. Ta, s. C., Lakra, n., & Mishra, s. N. (2013). Cadaverine: En lysinkatabolit involverad i växttillväxt och utveckling. Växt signalering och beteende, 8 (10), E25850.