Lysinegenskaper, struktur, funktioner, biosyntes

De lysin (Lys, K) eller den ε-diaminoproinsyra, Det är en av de 22 aminosyrorna som gör.

Det upptäcktes av Drechsel 1889 som en produkt av hydrolys (nedbrytning) av kaseinogen. År senare bestämde Fischer, Siegfried och Hedin att det också var en del av proteiner som gelatin, äggalbumin, conglutin, fibrin och andra proteiner.

Kemisk struktur av aminosyran lysin (källa: Borb, via Wikimedia Commons)

Dess förekomst demonstrerades sedan i fröplantor vid spiring och i de flesta granskningsproteiner som undersöktes, vilket bestämde deras överflöd som ett allmänt beståndsdel i alla cellproteiner.

Det anses vara en av de viktigaste "begränsande" aminosyrorna i dieterna som är rika på spannmål och av denna anledning tros man att kvaliteten på det proteininnehåll som konsumeras av de olika underutvecklade populationerna i världen påverkas.

Vissa studier har fastställt att lysinintag gynnar produktionen och frisättningen av insulin- och glukagonhormoner, vilket har viktiga effekter på kroppens energimetabolism.

[TOC]

Egenskaper

Lysin är en positivt laddad a-aminosyra.53, vilket innebär att fysiologisk pH, din substituent aminogrupp är helt joniserad, vilket ger en positiv nettobelastning till aminosyran.

Dess förekomst av proteiner av olika typer av levande organismer är nära 6% och olika författare anser att lysin är avgörande för korrekt tillväxt och reparation av vävnader.

Cellerna har många lysinderivat, som uppfyller en stor mångfald av fysiologiska funktioner. I dessa är hydroxilisin, metyllysin och andra.

Det är en ketogen aminosyra, vilket innebär att dess metabolism producerar kolsyrade skelett av mellanhandsubstrat för bildning av molekyler såsom acetyl-CoA, med efterföljande bildning av ketonkroppar i levern.

Till skillnad från andra essentiella aminosyror är detta inte en glykogen aminosyra. Med andra ord, dess nedbrytning slutar inte med produktion av rutter mellanhänder som producerar glukos.

Strukturera

Lysin klassificeras inom gruppen av grundläggande aminosyror, vars sidokedjor har joniserbara grupper med positiva belastningar.

Sidokedjan eller R R-gruppen har en andra primär amino-grupp kopplad till kolatomen i ε-positionen för dess alifatiska kedja, därmed namnet “ε-aminocaproico”.

Den har en a kolatom, till vilken en väteatom, en aminogrupp, en karboxylgrupp och R-sidokedjan R, kännetecknad av molekylformeln (-CH2-CH2-CH2-CH2-NH3+) förenas.

Eftersom sidokedjan har tre metylengrupper, och även om lysinmolekylen har en aminogrupp med positiv laddning till fysiologiskt pH, har denna grupp R en stark hydrofob karaktär, så den är ofta "begravd" i proteinstrukturer, vilket bara lämnar e- aminogrupp.

Amino -gruppen i lysinsidokedjan är mycket reaktiv och deltar vanligtvis i de aktiva centra för många protein med enzymatisk aktivitet.

Funktioner

Lysin, som är en essentiell aminosyra, uppfyller flera funktioner som mikronäringsämnen, särskilt hos människor och andra djur, men det är också metabolit i olika organismer som bakterier, jäst, växter och alger.

Egenskaperna hos dess sidokedja, särskilt de i e-amino-gruppen som är kopplade till kolvätekedjan som kan bilda vätebroar, ger den speciella egenskaper som gör att den deltar i katalytiska reaktioner i olika typer av enzymer.

Det kan tjäna dig: Flora och fauna från Zacatecas: mer representativa arter

Det är mycket viktigt för normal tillväxt och ombyggnad av musklerna. Dessutom är det en föregångsmolekyl för karnitin, en sammansatt syntetiserad i levern, hjärnan och njurarna som ansvarar för att transportera fettsyror till mitokondrier för energiproduktion.

Denna aminosyran är också nödvändig för syntes och kollagenbildning, ett viktigt protein från bindvävssystemet i människokroppen, så det bidrar till att upprätthålla hudens och benens struktur.

Det har experimentellt erkänt funktioner i:

- Skydd av tarmar mot stressande stimuli, förorening med bakteriella och virala patogener, etc.

- Minska kroniska ångestsymtom

- Gynna tillväxten av spädbarn som växer under dieter av låg kvalitet

Biosyntes

Människor och andra däggdjur kan inte syntetisera aminosyran lysin In vivo Och det är av denna anledning som de måste få det från djur- och växtproteiner som intas med mat.

I den naturliga världen har två olika vägar utvecklats för biosyntes av lysin: en som använder bakterier, växter och svampar "lägre" och en annan som används av Euglénides och "överlägsna" svampar.

Lysinbiosyntes i växter, lägre svampar och bakterier

I dessa organismer erhålls lysin från diamineopimelinsyra genom en 7 -steg -rutt som börjar med pyruvat och semi -etisk aspartat. För bakterier innebär till exempel denna väg produktion av lysin med syften med (1) proteinsyntes, (2) syntes av diaminopimellat och syntes av (3) lysin som kommer att användas i cellväggen i pepidoglin.

Aspartatet, i organismer som uppvisar denna väg ger inte bara upphov till Lisina, utan också härstammar i produktionen av metionin och treonin.

Divingge -rutten i semiiard ASP.

Lysinbiosyntes i överlägsna och Euglénidos -svampar

Lysinsyntes novo I överlägsna svampar och Euglénid-mikroorganismer förekommer det genom L-a-aminoadipato-mellanhand, som förvandlas flera gånger på olika sätt till de som äger rum i bakterier och växter.

Rutten består av 8 enzymatiska steg, som involverar 7 fria mellanhänder. Den första halvan av rutten äger rum i mitokondrierna och uppnår syntesen av a-aminoadipato. Omvandlingen av a-aminoadipato i L-lisin sker senare i cytosolen.

- Det första steget i rutten består av kondensation av a-ketoglutarat- och acetyl-CoA-molekylerna med enzymhomokitratsyntas, som ger homocitric acid.

- Homocitrinsyra dehydratiseras i syra Cis-Homoaconitic, som sedan omvandlas till homoisocitrinsyra av ett homoaconitasa -enzym.

- Homoisocitrinsyra oxideras av homoisocytratdehydrogenas, som uppnår övergående oxyglutaratbildning, som förlorar en koldioxidmolekyl (CO2) och slutar som a-catipinsyra.

- Denna sista förening är transaminerad av en glutamatberoende process tack vare verkan av aminotransferasaminoadipatenzymet, som producerar L-a-aminoadipic acid.

- Den laterala kedjan av L-a-aminoadipinsyran reduceras till att bilda L-a-aminoadipic-Δ-Semi-Assess.

- Sacoopine reduktas sedan katalys. Därefter reduceras imino och sacoopinen erhålls.

- Slutligen "kol-kväve-bindningen i delen glutamat av sacaopin" skuren "av enzymet sacraopindehydrogenas, vilket överlämnar sig som slutprodukter L-lisin och a-zetoglutararatsyra.

Alternativ till lysin

Experimentella tester och analyser utförda med råttor under en tillväxtperiod har tillåtet att belysa att ε-N-Acetyllysin kan ersätta lysin för att stödja tillväxten av unga och detta tack vare närvaron av ett enzym: ε-lisin acilas.

Det kan tjäna dig: affotisk zon: egenskaper, flora, fauna

Detta enzym katalyserar hydrolysen av ε-N-Acetyllysin för att producera lysin och gör det snabbt och i rikliga mängder.

Degradering

I alla däggdjursarik katalyseras det första steget i lysinnedbrytning av det lysin-2-oxogluverat-enzymreduktaset, som kan konvertera lysin och a-oxoglutarat till sacalopin, ett aminosyra-derivat närvarande i djurfysiologiska vätskor och vars förekomma i dem visades att det här visat uppvisat. i slutet av 60 -talet.

Sacroopin är tillbaka till a-aminoadipato Δ-semialdehid och glutamat genom verkan av enzymet sacaropindehydrogenas. Ett annat enzym kan också använda Sacaropina som ett underlag till Hydrolyz.

Sacaropin, en av de huvudsakliga metaboliska mellanhänderna i lysinnedbrytning, har en ersättningshastighet, i fysiologiska förhållanden, extremt hög, så den ackumuleras inte i vätskor eller vävnader, vilket har visats av de höga aktiviteterna av utvecklare dehydrogenas.

Emellertid beror mängden och aktiviteten hos de enzymer som är involverade i metabolismen av lysin, till stor del på olika genetiska aspekter av varje speciell art, eftersom det finns inre variationer och specifika kontroll- eller regleringsmekanismer.

"Sacaropinuria"

Det finns ett patologiskt tillstånd relaterat till den rikliga förlusten av aminosyror som lysin, citrulin och histidin genom urin och detta kallas "Saropinuria". Sacaropin är ett aminosyraderivat av lysinmetabolism som utsöndras tillsammans med de tre aminosyrorna som nämns i urinen hos "saropinuriska" patienter.

Sacaropin upptäcktes ursprungligen i öljäst och är en föregångare till lysin i dessa mikroorganismer. I andra eukaryota organismer produceras denna förening under nedbrytningen av lysin i mitokondrierna i hepatocyterna

Livsmedel rika på lysin

Lysin erhålls från maten som konsumeras med kosten och en genomsnittlig vuxen människa behöver minst 0.8 g denna dag. Det finns i många proteiner av djurens ursprung, särskilt i rött kött som ko, lamm och kyckling.

Det är i fisk som tonfisk och lax och i frukt av havet som ostron, räkor och musslor. Det finns också i de konstituerande proteinerna från mejeriprodukter och deras derivat.

I växtmat finns i potatisen, i paprika och i purjolök. Det är också i avokado, persikor och päron. I baljväxter som arriñonados bönor, kikärter och soja; I pumpafrön, i makadamiens nötter och i Anacardos (Merey, Marañón, etc).

Fördelar med ditt intag

Denna aminosyran ingår i många läkemedel av nutraceutical formulering, det vill säga isolerade från naturliga föreningar, särskilt växter.

Det används som antikonvulsivt och dess effektivitet har också visats i hämningen av replikationen av Herpes simplexvirus Typ 1 (HSV-1), som vanligtvis manifesterar sig i stressmoment, när immunsystemet är deprimerat eller "försvagat" som ampuller eller herpes på läpparna.

Effektiviteten av L-Lisintillskott för behandling av LIP-herpes beror på att detta "konkurrerar" eller "blockerar" arginin, en annan proteinaminosyra, som är nödvändig för multiplikation av HSV-1.

Det har fastställts att lysin också har anti -osoolitiska effekter, eftersom det hjälper till att blockera receptorer som är involverade i svar på olika stressande stimuli, förutom att delta i minskningen i kortisolnivåer, "stresshormon".

Vissa studier har visat att det kan vara användbart för hämning av cancerframkallande tumörer, för ögons hälsa, för blodtryckskontroll, bland andra.

Kan tjäna dig: Kulturmedium: Historia, funktion, typer, förberedelser

I djur

En vanlig strategi för att behandla herpes I -virusinfektioner i Felines är lysintillskott. Vissa vetenskapliga publikationer konstaterar emellertid att denna aminosyran inte har i kattdjur ingen antiviral egenskap, utan snarare verkar genom att minska argininkoncentrationen.

I spädbarns hälsa

Det experimentella intaget av L-Lisina, tillagd i spädbarnsmjölk under amningsperioden, har visat sig vara gynnsamt för förstärkningen av kroppsmassa och induktion av aptit hos barn under de första stadierna av postnatal utveckling.

Emellertid kan överskottet av L-Lisin orsaka överdrivna urinutsöndringar av aminosyror, både neutrala och grundläggande egenskaper, vilket resulterar i en kroppsobalans av dem.

Överskottet av L-Lisintillskott kan sluta i förtryck av tillväxt och andra histologiska effekter uppenbara i viktiga organ, troligen på grund av förlust av aminosyror med urin.

I samma studie bevisades också att lysintillskott förbättrar näringsegenskaperna hos vegetabiliska proteiner intagna.

Andra liknande studier utförda hos vuxna och barn av båda könen i Ghana, Syrien och Bangladesh, tog fram de gynnsamma egenskaperna hos lysinintag för att minska diarré hos barn och vissa dödliga andningsförhållanden hos vuxna män hos män.

Lysinbriststörningar

Lysin är, som alla väsentliga och icke -väsentliga aminosyror, nödvändiga för korrekt syntes av cellproteiner som bidrar till bildandet av organiska system för kropp.

Markerade lysinbrister i kosten, eftersom det är en essentiell aminosyra som inte produceras av kroppen, kan resultera i utvecklingen av oroliga målningar medierade av serotonin, utöver diarré, också relaterad till serotoninreceptorer.

Referenser

1. Skål, s., & Bunnik, och. M. (2015). Lysinbesökning är inte effektivt för förebyggande eller behandling av katt herpesvirus 1 -infektion hos katter: en systematisk översyn. BMC veterinärforskning, elva(1).
2. Carson, n., Scally, b., Neill, D., & Carré, i. (1968). Saccharopinuria: Ett nytt född fel av lysinmetabolism. Natur, 218, 679.
3. Colina R, J., Díaz e, m., Manzanilla M, L., Arak m, h., Martínez G, G., Rossini V, M., & Jerez-Timaure, n. (2015). Utvärdering av smältbara lysinnivåer i dieter med hög energitäthet för efterbehandling av grisar. MVZ Córdoba Magazine, tjugo(2), 4522.
4. Stipendiater, b. F. C. Yo., & Lewis, M. H. R. (1973). Lysinmetabolism hos däggdjur. Journalbiokemisk, 136, 329-334.
5. Fornazier, r. F., Azevedo, r. TILL., Ferreira, r. R., & Varisi, v. TILL. (2003). Lysinkatabolism: flöde, metabolisk roll och reglering. Brasiliansk tidskrift för växtfysiologi, femton(1), 9-18.
6. Ghosh, s., Smriga, m., Vuvor, f., Suri, D., Mohammed, h., Armah, s. M., & Scrimshaw, n. S. (2010). Effekt av lysinbesökning på hälsa och sjuklighet hos personer som tillhör fattiga peri-stadshushåll i Accra, Ghana. American Journal of Clinical Nutrition, 92(4), 928-939.
7. Hutton, c. TILL., Perugini, m. TILL., & Gerrard, J. TILL. (2007). Hämning av lysinbiosyntes: En utvecklande antibiotikstrategi. Molekylärbiosystem, 3(7), 458-465.
8. Kalogeropoul, D., Lafave, L., Schweim, K., Gannon, m. C., & Nuttall, f. Q. (2009). Lysinintag dämpar markant glukosresponset på intaget glukos utan förändring i insulinrespons. American Journal of Clinical Nutrition, 90(2), 314-320.
9. Nagai, h., & Takeshita, s. (1961). Näringseffekt av L-lysintillskott på tillväxt hos spädbarn och barn. Japansk barnläkare, 4(8), 40-46.
10. O'Brien, s. (2018). Hälsosjukdom. Hämtad 4 september 2019 från www.Hälsosjukdom.com/näring/lysin-njur
11. Zabriskie, T. M., & Jackson, m. D. (2000). Lysinbiosyntes och metabolism i svampar. Naturproduktrapporter, 17(1), 85-97.