Aminosyrer av proteiner

De 20 aminosyrene og deres strukturer

Hva er aminosyrer?

De aminosyrer De er de organiske forbindelsene som danner proteiner, som er aminosyrekjeder. Som navnet tilsier, inneholder disse både grunnleggende grupper (amino, NH2) og syregrupper (karboksil, COOH).

Disse underenhetene er nøkkelen til dannelsen av hundretusener av forskjellige proteiner i organismer som er så forskjellige som en bakterie og en elefant eller en sopp og et tre.

Mer enn 200 forskjellige aminosyrer er blitt beskrevet, men forskerne i emnet har bestemt at proteinene fra alle levende vesener (enkle eller komplekse) alltid dannes av de samme 20, som sammenføyer sammen for å danne lineære sekvenser karakteristiske egenskaper egenskaper.

Siden alle aminosyrer har samme viktigste "skjelett", er det sidekjedene som skiller dem; Derfor kan disse molekylene tenkes som "alfabetet" der språket i proteinstrukturen er "skrevet".

Det vanlige skjelettet for de 20 aminosyrene består av en karboksylgruppe (COOH) og en aminogruppe (NH2) forent gjennom et karbonatom, kjent som α-karbon (de 20 vanlige aminosyrene er a-aminosyrer).

Til karbon α blir også med i et hydrogenatom (H) og en sidekjede. Denne sidekjeden, også kjent som gruppe R, varierer i størrelse, struktur, elektrisk ladning og løselighet i henhold til hver aminosyre det gjelder spørsmål.

Hvordan klassifiseres aminosyrer?

De 20 vanligste aminosyrene, det vil si proteinaminosyrer, kan deles inn i to grupper: essensielle og ikke -essensielle. Det ikke -essensielle blir syntetisert av menneskekroppen, men det essensielle må anskaffes med mat og er nødvendige for funksjonen av celler.

Aminosyrene viktig For mennesket og andre dyr er 9:

- Histidin (H, hans)

- isoleucine (i, ile)

- Leucina (L, Leu)

- Lysina (K, Lys)

- Metionine (m, møtt)

- Fenylalanin (F, Phe)

- Treonina (t, thr)

- Typtophan (w, trp) og

- Valina (V, Val)

Aminosyrene ikke viktig De er 11:

- Alanina (A, Ala)

- Arginine (R, Arg)

- Asparagina (N, ASN)

- Aspartinsyre (D, ASP)

- Cystein (C, Cys)

- Glutaminsyre (E, Glu)

- Glutamine (Q, GLN)

- Glycina (G, Gly)

- Proline (P, Pro)

- serine (s, være) og

- Tyrosine (Y, Tyr)

I tillegg til denne klassifiseringen, kan de 20 proteinaminosyrene (hvorav de danner proteiner) skilles ut i henhold til egenskapene til deres R -grupper i:

- Ikke -polare eller alifatiske aminosyrer: glycin, alanin, prolin, valin, leucin, isoleucin og metionin.

- Aminasyrer med r -aromatiske grupper: Fenylalanin, tyrosin og tryptofan.

- Polare aminosyrer uten belastning: Serin, treonin, cystein, asparagin og glutamin.

- Polare aminosyrer med positiv belastning: Lysin, histidin og arginin.

- Polare aminosyrer med negativ belastning: Asparaginsyre og glutaminsyre.

De 20 proteinaminosyrene

La oss deretter se en kort beskrivelse av hovedegenskapene og funksjonene til hver av disse viktige forbindelsene:

1. Glycina (Gly, G)

Dette er aminosyren med den enkleste strukturen, ettersom R -gruppen består av et hydrogenatom (H), så den har også en liten størrelse. Det ble først isolert i 1820 fra gelatinen, men det er også veldig rikelig i proteinet som komponerer silke: den fibroin.

Glycina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Det er ikke en essensiell aminosyre for pattedyr, da dette kan syntetiseres av cellene til disse dyrene fra andre aminosyrer som serin og treonin.

Delta direkte i "kanaler" i cellemembraner som kontrollerer passering av kalsiumioner fra den ene siden til den andre. Det må også gjøre i syntesen av puriner, porfyriner og noen hemmende nevrotransmittere i sentralnervesystemet.

2. Alanine (Wing, A)

Denne aminosyren, også kjent som 2-aminopropansyre, Den har en relativt enkel struktur, ettersom R-gruppen består av en metylgruppe (-Ch3), så størrelsen er også ganske liten.

Alanina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Det er en del av mange proteiner, og siden det kan syntetiseres av kroppsceller, anses det ikke som essensielt, men metabolsk viktig. Det er veldig rikelig i silkefibroin, hvor den ble isolert for første gang i 1879.

Alanin kan syntetiseres fra pyruvat, en forbindelse produsert av en metabolsk rute kjent som Glykolyse, som består av glukosedbrytning for å oppnå energi i form av ATP.

Kan tjene deg: polysakkarider

Den deltar i glukosealaninsyklusen, som foregår mellom leveren og andre vev av dyrene, og som er en katabolsk rute som avhenger av protein for dannelse av karbohydrat og for å oppnå energi.

Det er også en del av transamineringsreaksjoner, i glukoneogenese og i hemming av den glykolytiske enzymet piruvatkinase, så vel som i lever autofagi.

3. Proline (Pro, P)

Prolinen (Pirrolidin-2-karboksylsyre) Det er en aminosyre som har en bestemt struktur, siden R -gruppen består av en pyrrolidinring, dannet av fem karbonatomer forent sammen, inkludert α -karbonatom.

Proline

I mange proteiner er den stive strukturen til denne aminosyren veldig nyttig for å introdusere "svinger" eller "fold". Slik er tilfellet med kollagenfibre i de fleste virveldyr, som dannes av mange prolin- og glycinrester.

I planter har det vist seg å delta i vedlikehold av cellehomeostase, inkludert redoksbalanse og energilater. Det kan fungere som et signalmolekyl og modulere forskjellige mitokondrielle funksjoner, påvirke spredning eller celledød, etc.

4. Valina (Val, V)

Dette er en annen aminosyre med R-alifatisk gruppe, som er sammensatt av tre karbonatomer (CH3-CH-CH3). Hans navn Iupac er 2-3-amino-3-butanóic acid, Selv om det også kan finnes i litteratur som α-aminovalerisk syre.

Valina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

La Valina ble først renset i 1856 fra et vandig ekstrakt av bukspyttkjertelen til et menneske, men navnet ble myntet i 1906 gitt dens strukturelle likhet med valorisyren utvunnet fra noen planter.

Det er en essensiell aminosyre, fordi den ikke kan syntetiseres av kroppen, selv om det ikke ser ut til å utføre mange flere funksjoner i tillegg til å være en del av strukturen til mange kuleproteiner.

Fra nedbrytning kan andre aminosyrer som glutamin og alanin syntetiseres, for eksempel.

5. Leucina (Leu, L)

Leucin er en annen essensiell aminosyre og er en del av den forgrenede kjede aminosyregruppen, sammen med valin og isoleucin. Gruppe R som kjennetegner denne forbindelsen er en gruppe Isobutil (CH2-CH3-CH3), så det er veldig hydrofob (frastøt vannet).

Leucina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Det ble oppdaget i 1819 som en del av proteinene fra dyremuskelfibre og saueull.

Det er veldig rikelig i proteiner som hemoglobin og deltar direkte i reguleringen av erstatning og proteinsyntese, ettersom det er en aktiv aminosyre fra synspunktet av intracellulær skilting og genetisk ekspresjon. I mange tilfeller er det en forsterker av smaken av noen matvarer.

6. Isoleucine (ile, i)

Også en aminosyre av forgrenet kjede, ble isoleucin oppdaget i 1904 fra fibrin, et protein som deltar i blodkoagulasjon.

Isoleucine (kilde: taekyubabo, via wikimedia commons)

I likhet med leucin er det en essensiell aminosyre, hvis sidekjede består av en forgrenet kjede med 4 karbonatomer (CH3-CH2-CH3).

Det er ekstremt vanlig i celleproteiner, og kan representere mer enn 10% av vekten av disse. Det fungerer også i syntesen av glutamin og alanin, så vel som i balansen mellom forgrenede aminosyrer.

7. Metionine (Met, m)

Metionine, også kalt y-metyl-a-aminobutyric acid, Det er en aminosyre som ble oppdaget i løpet av det første tiåret av det tjuende århundre, isolert fra kasein, et protein som er til stede i kumelk.

Metionine (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Det er en essensiell aminosyre, den er hydrofob, ettersom R-gruppen består av en alifatisk kjede med et svovelatom (-CH2-CH2-S-CH3).

Det er viktig for syntese av mange proteiner, inkludert hormoner, hudproteiner, hår og dyr. Det markedsføres i form av drager som fungerer som naturlige avslappende midler, nyttig for å sove og i tillegg holde det gode håret og neglene.

8. Fenylalanin (Phe, F)

Fenylalanin eller β-fenyl-a-aminopropionsyre, Det er en aromatisk aminosyre hvis gruppe R er en benzenring. Det ble oppdaget i 1879 i en plante i Fabaceae -familien, og i dag er det kjent at det er en del av mange naturlige harpikser som polystyren.

Fenylalanin (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Som hydrofob aminosyre er fenylalanin til stede i praktisk talt alle hydrofobe domener av proteiner. I mange planter er denne aminosyren essensiell for syntese av sekundære metabolitter kjent som fenylpropanoider og flavonoider.

Kan tjene deg: Mendozas flora og fauna

Hos dyr finnes fenylalanin også i peptider av stor betydning som vasopressin, melanotropin og encefalin, alt viktig for neuronal funksjon.

9. Tyrosin (Tyr, Y)

Tyrosin (β-tohydroxyphenyl-a-aminopropionsyre) er en annen aromatisk aminosyre, hvis gruppe R er en aromatisk ring assosiert med en hydroksylgruppe (-OH), så den er i stand til å samhandle med forskjellige elementer. Det ble oppdaget i 1846 og er generelt oppnådd fra fenylalanin.

Tyrosin (kilde: nevrotoger / offentlig domene, via Wikimedia Commons)

Det er ikke en essensiell aminosyre, men det kan være hvis dens biosyntetiske ruter mislykkes. Den har mange funksjoner i menneskekroppen, blant dem dens deltakelse som et underlag for syntese av nevrotransmittere og hormoner som adrenalin og skjoldbruskkjertelhormon skiller seg ut.

Det er viktig for melaninsyntese, et molekyl som gir oss beskyttelse mot ultrafiolette solstråler. Det bidrar også til produksjon av endorfiner (endogene smertestillende midler) og antioksidanter som vitamin E.

Det virker direkte i proteinfosforylering, så vel som i tilsetning av nitrogen- og sulfurerte grupper.

10. Typtophan (Trp, W)

Denne aminosyren, også kjent som 2-amino-3-indolilpropionsyre, Det er en del av den essensielle aminosyregruppen og er også en aromatisk aminosyre, ettersom R -gruppen består av en indolgruppe.

Typtophan (kilde: Den opprinnelige opplasteren var side på italiensk Wikipedia. / Offentlig domene, via Wikimedia Commons)

Dens viktigste funksjoner hos dyr må gjøre, i tillegg til proteinsyntese, med syntesen av serotonin, en nevrotransmitter, og Melatonin, En antioksidant som også fungerer i søvn- og våkenesykluser.

Denne aminosyren brukes også av celler som en forløper for dannelse av NAD-kofaktoren, som deltar i flere enzymatiske reaksjoner av oksidreduksjon.

I planter er tryptofan en av hovedforløperne for plantehormonsyntese Auxin, som deltar i regulering av vekst, utvikling og andre fysiologiske funksjoner i disse organismer.

11. Serin (ser, s)

Serinen eller 2-amino-3-hydroksipropansyre, Det er en ikke -essensiell aminosyre som kan produseres fra glycin. R -gruppen er en formel alkohol -ch2oh, så det er en polar aminosyre uten belastning.

Serine (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Det er viktig fra funksjonelt synspunkt i mange essensielle proteiner og er nødvendig for metabolisme av fett, fettsyrer og cellemembraner. Delta i muskelvekst og helse systemhelse.

Deres funksjoner er også relatert til syntese av cystein, puriner og pyrimidiner (nitrogenbaser), ceramid og fosfatidylserin (en membranfosfolipid). I bakterier deltar den i syntesen av tryptofan og drøvtyggere i glukoneogenese.

Det er en del av det aktive enzymstedet med hydrolytisk aktivitet kjent som Protease Serin og deltar også i fosforylering av andre proteiner.

12. Treonina (thr, t)

Treoninet eller TREO-a-amino-ß-butikker Det er en annen essensiell aminosyre som er en del av et stort antall celleproteiner hos dyr og planter. Det var en av de sist oppdagede aminosyrene (1936) og har mange viktige funksjoner i cellene, inkludert:

- Det er et felles sted for karbohydratkjeder av glykoproteiner

- Det er et gjenkjennelsessted for kinaseproteiner med spesifikke funksjoner

- Det er en del av viktige proteiner som de som danner tannemalje, elastin og kollagen, så vel som andre i nervesystemet

- Farmakologisk brukes det som mat, angstdempende og antidepressivt supplement

Treonina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Troninegruppen R, som serinen, inneholder en -OH -gruppe, så det er en alkohol av struktur -ch -OH -CH3.

13. Cystein (Cys, C)

Denne ikke -essensielle aminosyren ble oppdaget i 1810 som den viktigste bestanddelen av proteinet som ble funnet i hornene til forskjellige dyr.

Cystein

R-gruppen består av en tiol eller sulfhydryl (-Ch2-sh) -gruppe, så den er grunnleggende for dannelsen av intra-intermolekylære disulfur broer i proteiner der den ligger, noe som er veldig viktig for etableringen av strukturen tre- dimensjonal av disse.

Denne aminosyren deltar også i syntesen av glutation, av metodin, lipoinsyre, tiamin, koenzym A og mange andre viktige molekyler fra det biologiske synspunktet. I tillegg er veldig rikelig strukturelle proteiner en del av keratinene, veldig rikelig proteiner.

14. Asparagina (ASN, N)

Asparagin er en ikke -essensiell aminosyre, som tilhører gruppen av polare aminosyrer uten belastning. Dette var den første oppdagede aminosyren (1806), isolert fra aspargesjuice.

Kan tjene deg: skadelig fauna: årsaker til spredning, konsekvenser, kontrollAsparagina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Det er preget av en gruppe R er et karboksamid (-Ch2-Co-NH2), så det kan enkelt danne hydrogenbroer.

Det er aktivt innen cellemetabolisme og kroppsfysiologi. Det fungerer i reguleringen av genetisk uttrykk og i immunforsvaret, i tillegg til å delta i nervesystemet og ammoniumavgiftning.

15. Glutamin (gln, g)

Gruppe R av glutamin er beskrevet av noen forfattere som en AMIDA av sidekjeden av glutaminsyre (-Ch2-CH2-Co-NH2). Dette er ikke en essensiell aminosyre, fordi det er ruter for biosyntesen din i dyreceller.

Glutamine (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Delta direkte i proteinutskiftning og cellesignering, genetisk uttrykk og i immunimmunsystemet. Det regnes som et "drivstoff" for proliferative celler og har funksjoner som en celledød hemmer.

Glutamin deltar også i syntese av puriner, pyrimidiner, ornitin, sitrulin, arginin, prolin og asparagin.

16. Lysina (Lys, K)

Lysin eller ε-aminokaprosyre Det er en essensiell aminosyre for mennesker og andre dyr. Det ble oppdaget i 1889 som en del av kaseinet, gelatin, eggalbumin og andre animalsk proteiner.

Lysina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

I sin gruppe har R La Lisina en positivt lastet aminogruppe (-CH2-CH2-CH2-CH2-NH3+) preget av hans hydrofobisitet.

Ikke bare fungerer det som et mikronæringsstoff for kroppsceller, men det er også en metabolitt for forskjellige typer organismer. Det er viktig for vekst og muskelbygging og ser også ut til å ha antiviral aktivitet, i proteinmetylering og andre modifikasjoner.

17. Histidin (hans, h)

Det er en "semi-avstigende" aminosyre, fordi det er ruter til syntesen hos voksne mennesker, men ikke alltid kopierte kroppens krav.

Histidin

Det er en polar aminosyre som har en R -gruppe kjent som imidazolio, som har en syklisk struktur med to nitrogenatomer hvis egenskaper lar dem delta i forskjellige enzymatiske reaksjoner der protonoverføringer oppstår.

Histidin deltar i proteinmetylering, er en del av strukturen til hemoglobin (protein som transporterer oksygen i blodet til dyr), er i noen antioksidantdipéptider og er forløperen til andre viktige molekyler som histamin.

18. Arginine (Arg, R)

Denne aminosyren med en positiv belastning ble først isolert i 1895 fra proteinene til hornene til noen dyr. Det er ikke en essensiell aminosyre, men det er veldig viktig for ureasyntese, en av måtene nitrogen skilles ut hos dyr.

Arginina (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Dens R er -CH2-CH2-CH2-NH-C-NH-NH2 og fungerer som en antioksidant, hormonell sekresjonsregulator, ammoniumavgiftende, regulator for genetisk ekspresjon, nitrogenreservoar, ved proteinmetylering, etc.

19. Aspartinsyre (ASP, D)

Aspartinsyre har en R-gruppe med en andre karboksylgruppe (-Ch2-COOH) og er en del av den negativt lastede aminosyregruppen.

Asparaginsyre

Hovedfunksjonene har å gjøre med syntese av purin, pyrimidiner, asparagin og arginin. Delta i transamineringsreaksjoner, i ureasyklusen og i syntesen av inositol.

20. Glutaminsyre (Glu, E)

Den tilhører også den negativt belastede aminosyregruppen, med en struktur R-CH2-COOH-gruppe, veldig lik den for asparaginsyre. Det ble oppdaget i 1866 fra gluten av hydrolysert hvete, og det er kjent at det er en del av mange vanlige proteiner hos mange levende vesener.

Glutaminsyre (kilde: Borb, via Wikimedia Commons)

Denne ikke -essensielle aminosyren har mange viktige funksjoner i dyreceller, spesielt i syntesen av glutamin og arginin, to andre proteinaminosyrer.

I tillegg er han en viktig formidler av overføring av eksitatoriske signaler i sentralnervesystemet til virveldyr, så deres tilstedeværelse i visse proteiner er avgjørende for hjernenes funksjon, for kognitiv utvikling, hukommelse og læring.

Referanser

1. Fonnum, f. (1984). Glutamat: En nevrotransmitter i pattedyrhjernen. Journal of Neurochemistry, 18 (1), 27-33.
2. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Lehninger prinsipper for biokjemi. Macmillan.
3. Szabados, l., & Savoure, a. (2010). Proline: En multifunksjonell aminosyre. Trender i plantevitenskap, 15 (2), 89-97.
4. Wu, g. (2009). Aminosyrer: Metabolisme, funksjoner og ernæring. Aminosyrer, 37 (1), 1-17.
5. Wu, g. (2013). Aminosyrer: Biokjemi og ernæring. CRC Press.