Cadaverina -struktur, funksjoner og syntese

De Cadaverina Det er en polyamin av naturlig opprinnelse med flere bioaktive former. Polyaminer er molekyler med kationiske egenskaper som er fordelt gjennom cellcytosol og hjelper til med å regulere cellevekst og differensieringsprosesser.

Hos dyr har trinn i konsentrasjonen av lik i cytosolen til cellene generelt vært knyttet til cellevekst. Noen ganger kan slik vekst imidlertid skyldes en tumorogenese.

Grafisk skjema for et caterinmolekyl (Kilde: Calvero. [Public Domain] via Wikimedia Commons)

I planter har det blitt vist at lik har en uunnværlig funksjon i celledeling og embryogenese. Samhandle direkte med nukleinsyrer og anioniske komponenter som cellemembranen har.

Kadaverin syntetiseres lett fra en av de grunnleggende aminosyrene, rik på nitrogengrupper, for eksempel alanin. På grunn av dette utvikler maten som er rike på aminosyrer, hvis de ikke er bevart riktig, råttent luktprodukt av kroppslig formasjon.

I dag produseres lik med kommersiell interesse gjennom direkte mikrobiell gjæring eller helcellebioreaktorer.

Av alle disse grunnene har korporeinen mange anvendelser for bioteknologi innen landbruk og medisin, og for tiden blir denne forbindelsen en viktig industriell kjemiker, på grunn av det store utvalget av applikasjoner.

[TOC]

Struktur

Liket har en kjerne som består av en a-alcan. Strukturen er veldig lik den for heksametylendiamin, og brukes derfor i syntesen av polyamider og polyuretaner.

Det vanlige navnet "Cadaverina" kommer fra aromaen av nedbrytningskorps. Bakterier som begynner å bryte ned kroppene syntetiserer en stor mengde lik og forårsaker den pestilente aromaen.

Kan tjene deg: leukocytter (hvite blodlegemer): egenskaper, funksjoner, typer

Caterin Molecular Formula er C5H14N2 og navnet på den kjemiske forbindelsen kan være 1,5-pintanodiamin eller 1,5-diaminopenan. Det er en sammensatt oppløselig i vann.

Molekylvekten til liket er 102 178 g/mol, har et smeltepunkt på 9 ° C og et kokepunkt på 179 ° C. Forbindelsen er brannfarlig i nærvær av en viss varmekilde over 62 ° C.

I sin kommersielle form er liket i fargeløs flytende tilstand med den avvisende og ubehagelige lukten som er karakteristisk for forbindelsen.

Denne forbindelsen er motstykke til Putrescina, men Putrescina har et sentralt skjelett av fire karbon (butan) atomer og ikke fem, for eksempel Corpore.

De fleste av forbindelsene som har en struktur som ligner lik, for eksempel putrescine, norespimidin, spermidin og sæd, er preget av deres sterke lukt, typisk anerkjent som en karakteristisk lukt av nedbrytende kjøtt.

Funksjoner

I bakterier

Hos bakterier er en av hovedfunksjonene til lik å regulere pH i cytosolen, det vil si at den beskytter celler mot syrestress og lykkes når pH avtar og det er rikelig med mengder L-lisin i midten, hvorfra de kan syntetisere lik.

Denne beskyttelsesmekanismen aktiveres ved signalering av membranproteiner kalt lik C. Disse aktiveres når de oppdager en økning i konsentrasjonen av H+ -ioner i utlandet.

I tillegg, når celler er under anaerobe forhold (fravær av oksygen), beskytter det dem mot fravær av uorganisk fosfor (PI).

I anaerobe bakterier er lik en essensiell komponent i celleveggen, siden det fungerer som en kobling mellom peptidoglykan og den ytre membranen. Cadaverine deltar også i biosyntesen og eksporten av sideroforer til det ekstracellulære miljøet.

Kan tjene deg: cellekjerne

I planter

I planter er anvendelsen av lik blitt studert og dets derivater som en modulator av stress og senescens. Dette griper inn i signalsystemet for å aktivere forsvarssystemer mot begge faktorene.

Noen forskere foreslår at caterin binder seg til sukkerskjelett -DNA -fosfat, beskytter det og gjør det mer stabilt mot mutagene midler, siden det er funnet høye konsentrasjoner i planteceller som er under osmotisk og saltvannsstress.

Tilsetningen av Corpore til frosne planter vev reduserer DNA -skader, øker produksjonen av antioksidant- og RNAM -enzymer. I patogen -infiserte celler er det påvist en økning i likekonsentrasjonen.

Imidlertid er det fortsatt flere kontroverser om den nøyaktige aktiviteten til lik i immunresponsen fra planter. Generelt sett anses lik.

Hos dyr

Hos dyr er lite kjent om virkningsmekanismen. Det er imidlertid klart at det ikke er syntetisert i cytosol, siden dyreceller ikke har enzymet som er nødvendig for nevnte reaksjon.

Denne forbindelsen dannes inne i cellulær gjennom forskjellige ruter. Tilstedeværelsen av lik har alltid blitt funnet i voksende dyreceller, enten de har normal eller overdreven vekst (på grunn av en viss patologi).

Syntese

I nesten alle organismer produseres korporeinen ved direkte dekarboksylering L-alanin aminosyre.

Grafisk skjema for syntese av hverVaerine ved virkningen av enzymet rudboxylase (LDC) (Kilde: Richard-59 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)] via Wikimedia Commons

I planter er enzymet dekarboksylase lokalisert inne i kloroplaster. Spesielt i stroma og frø spirer (frøplanter) er det funnet en økning i korporeinproduksjon.

Kan tjene deg: Fase G1 (cellesyklus): Beskrivelse og betydning

Frøene, den embryonale aksen, cotyledonene, epikotilen, hypocotylen og røttene viser imidlertid de største aktivitetstoppene til enzymet lysin -dekarboksylase i mange planter arter.

Til tross for det ovennevnte, er det i virkeligheten et vakuum av informasjon om eksperimentell produksjon av lik ved direkte enzymatisk katalyse, siden dekarboksylaselysinet mister 50% av sin aktivitet etter å ha produsert en viss mengde Corpore.

På industrielt nivå oppnås denne forbindelsen ved separasjons- og rensemetoder fra bakterier opprettholdt i bioreaktorer, som oppnås ved bruk av organiske løsningsmidler av N-Butanol-typen, 2-butanol, 2-oktanol eller sykloheksanol.

En annen metode som en god ytelse oppnås for å oppnå lik er separasjonen av faser ved kromatografi, destillasjon eller nedbør, siden den har et lavere smeltepunkt enn mange av de andre forbindelsene i den cellulære fermenterte.

Referanser

1. Gamarnik, a., & Frydman, R. B. (1991). Cadaverine, Ansidensiell diamin for normal rotutvikling av spiring SO. Plant Physiology, 97 (2), 778-785.
2. Kovács, t., Mikó, e., Livet, a., Sebő, é., Toth, j., Cssonka, t.,… & Toth, D. (2019). Cadaverine, en metabolitt av mikrobiomet, reduserer brystkreft aggsivitet throuch spore aminosyrereseptorer. Vitenskapelige rapporter, 9 (1), 1300.
3. Ma, w., Chen, k., Li, og., Hao, n., Wang, x., & Ouyang, p. (2017). Fremskritt innen kadaverin bakterieproduksjon og dens anvendelser. Engineering, 3 (3), 308-317.
4. Samartzidou, h., Mehrazin, m., Xu, z., Benedik, m. J., & Delcour, til. H. (2003). Kadaverinhivning av porin spiller en rolle i celleoverlevelse ved sur pH. Journal of Bacteriology, 185(1), 13-19.
5. Ta, s. C., Lakra, n., & Mishra, S. N. (2013). Cadaverine: En lysinkatabolitt involvert i plantevekst og utvikling. Plantesignalering og atferd, 8 (10), E25850.