Lisina
A lisina[1] (abreviada Lys ou K) é un aminoácido compoñente das proteínas sintetizadas polos seres vivos. É un dos dez aminoácidos esenciais para os seres humanos. A súa fórmula molecular é C6H14N2O2 e o seu nome IUPAC é ácido 2,6-diaminohexanoico. Está codificada polos codóns AAA e AAG. O seu punto isoeléctrico é 9,74.
Lisina | |
---|---|
Lisina | |
Outros nomes Ácido 2,6-diaminohexanoico | |
Identificadores | |
Número CAS | 70-54-2 DL, 56-87-1 L, 923-27-3 D |
PubChem | 866 |
ChemSpider | 843, 5747 L |
KEGG | C16440 |
ChEBI | CHEBI:25094 |
ChEMBL | CHEMBL28328 |
Ligando IUPHAR | 724 |
Código ATC | B05 |
Imaxes 3D Jmol | Image 1 |
| |
| |
Propiedades | |
Fórmula molecular | C6H14N2O2 |
Masa molar | 146,19 g mol−1 |
Solubilidade en auga | 1,5kg/L @ 25 °C |
Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa. |
Estrutura química
editarActúa quimicamente como unha base, igual que a arxinina e a histidina, xa que a súa cadea lateral contén un grupo amino protonable que a miúdo participa na formación de pontes de hidróxeno e como base xeral nas catálises.
Este grupo amino, ademais de darlle carga positiva ás proteínas, é acetilable por encimas específicos, coñecidos como acetiltransferases. Considérase que esta acetilación é unha modificación postraducional, xa que se produce despois da tradución da proteína a partir do ARN mensaxeiro. Porén, as súas modificacións postraducionais máis comúns inclúen a metilación do grupo ε-amino, que dá como resultado a metil-, dimetil- e a trimetillisina. Isto último ocorre na proteína calmodulina.
O coláxeno contén hidroxilisina, que se deriva da lisina a través da lisil hidroxilase. A O-glicosilación dos residuos de lisina no retículo endoplasmático ou no aparato de Golgi utilízase para marcar certas proteínas para a secreción fóra da célula.
Biosíntese
editarComo aminoácido esencial, a lisina non se sintetiza no organismo dos animais e, por conseguinte, estes deben inxerilo como lisina ou como proteínas que conteñan lisina. Existen dúas rutas coñecidas para a biosíntese deste aminoácido. A primeira lévase a cabo en bacterias e plantas superiores, a través do ácido diaminopimélico, e a segunda na maior parte dos fungos superiores, por medio do ácido α-aminoadípico. Nas plantas e nos microorganismos a lisina sintetízase a partir de ácido aspártico, que se converte en primeiro lugar en β-aspartil-semialdehido. A ciclación xera dihidropicolinato, que se reduce a Δ1-piperidina-2,6-dicarboxilato. A apertura do anel deste heterociclo xera unha serie de derivados do ácido pimélico, que finalmente xeran lisina.
Algúns dos encimas que participan nesta biosíntese son os seguintes:[2]
- Aspartoquinase
- β-aspartato semialdehido deshidroxenase
- dihidropicolinato sintase
- Δ1-piperidina-2,6-dicarboxilato deshidroxenase
- N-succinil-2-amino-6-cetopimelato sintase
- Succinil diaminopimelato aminotransferase
- Succinil diaminopimelato desuccinilase
- Diaminopimelato epimerase
- Diaminopimelato descarboxilase
Metabolismo
editarA lisina metabolízase nos mamíferos para dar acetil-CoA, a través dunha transaminación inicial con α-cetoglutarato. A degradación bacteriana da lisina dá como resultado cadaverina, a través dun proceso de descarboxilación.
A allisina é un derivado da lisina, utilizado na síntese da elastina e do coláxeno. Prodúcese pola acción do encima lisil oxidase sobre a lisina na matriz extracelular e é esencial na formación dos enlaces cruzados que estabilizan o coláxeno e a elastina.
Síntese
editarA lisina sintética, racémica, coñécese desde hai moito tempo.[3] Unha síntese práctica iníciase a partir de caprolactama.[4]
Degradación
editarNa súa degradación oxidativa a lisina orixina acetoacetil-CoA, polo que é un aminoácido cetoxénico.
Fontes dietéticas
editarOs requirimentos nutricionais de lisina son de 1,5 g diarios. Encóntrase en cantidades mínimas en todos os cereais (gramíneas), pero é moi abundante nos legumes. Son boas fontes de lisina os alimentos ricos en proteínas: carnes (especificamente as carnes vermellas, a de porco e a de ave), queixo (en particular o parmesano), algúns peixes (bacallau e sardiñas) e ovos.
Propiedades
editarA L-lisina é un compoñente necesario para a síntese de todas as proteínas do organismo. Desempeña un papel central na absorción do calcio; na construción das proteínas musculares; na recuperación das intervencións cirúrxicas ou das mancaduras deportivas, e na produción de hormonas, encimas e anticorpos.
Modificación
editarA lisina pode modificarse de diferentes maneiras: acetilación, metilación, ubiquitinación, sumoilación (unión de proteínas SUMO), biotinilación, carboxilación etc., o cal tende a modificar a función da proteína da cal a lisina modificada forma parte.[5]
Importancia clínica
editarSuxeriuse que a lisina pode ser beneficiosa para as persoas que presentan infeccións de herpes simplex.[6] Porén, fan falta máis estudos para confirmar esta afirmación.
Existen conxugados de lisina que parecen ter propiedades prometedoras para o tratamento do cáncer, porque parece que provocan que as células cancerosas se autodestrúan cando o fármaco se utiliza en combinación co uso de fototerapia, sen danar ás células non cancerosas.[7]
A lisina ten unha acción ansiolítica debido aos seus efectos sobre os receptores da serotonina. Un estudo en ratas [8] demostrou que a sobreestimulación dos receptores 5-HT4 no tracto intestinal está asociada con patoloxías intestinais (diarreas) inducidas pola ansiedade. A lisina actúa como un antagonista da serotonina e reduce a sobreestimulación deses receptores, reducindo tamén os signos de ansiedade e os trastornos intestinais que esta induce. Outro estudo indica que a deficiencia de lisina leva a un incremento patolóxico da serotonina na amígdala, estrutura cerebral implicada na regulación emocional e a resposta ao estrés.[9] Estudos en humanos tamén mostraron unha correlación negativa entre a redución dos niveis de inxestión de lisina e a ansiedade.[10]
De acordo con estudos en animais a deficiencia de lisima causa immunodeficiencia.[11].
A lisina, inxerida con L-carnitina, axuda a que a carnitina diminúa notablemente os niveis de colesterol no sangue.
Papel na nutrición animal
editarA lisina é un aminoácido esencial limitante para moitas especies animais de importancia zootécnica. Cando se equilibran formulacións de alimentos para gando emprégase o concepto de "aminoácido limitante" para incorporar a cantidade correcta na dieta baseándose no contido de lisina dos distintos alimentos proteicos dispoñibles e o posible emprego de lisina sintética. Isto último é común e moi económico de facer na alimentación dos porcos e outras especies de interese zootécnico. O obxectivo é optimizar o crecemento do gando.
No caso da nutrición do gando leiteiro a lisina é tamén limitante xunto coa metionina, pero non se pode empregar lisina sintética directamente debido a que a fermentación microbiana no rume a destrúe en grande medida; porén, existen xa produtos comerciais cunha protección química que impide dita degradación, aínda que a rendibilidade económica deses produtos é discutible.
Notas
editar- ↑ Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para lisina.
- ↑ Nelson, D. L.; Cox, M. M. Lehninger, Principles of Biochemistry, 3a. ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
- ↑ Braun, J. V. “Synthese des inaktiven Lysins aus Piperidin" Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft 1909, Volume 42, p 839-846. DOI: 10.1002/cber.190904201134.
- ↑ Eck, J. C.; Marvel, C. S. “dl-Lysine Hydrochlorides” Organic Syntheses, Collected Volume 2, p.374 (1943). http://www.orgsyn.org/orgsyn/pdfs/CV2P0374.pdf Arquivado 27 de setembro de 2007 en Wayback Machine.
- ↑ Sadoul K, Boyault C, Pabion M, Khochbin S (2008). "Regulation of protein turnover by acetyltransferases and deacetylases". Biochimie 90 (2): 306–12. PMID 17681659. doi:10.1016/j.biochi.2007.06.009.
- ↑ Griffith RS, Norins AL, Kagan C. (1978). "A multicentered study of lysine therapy in Herpes simplex infection". Dermatologica. 156 (5): 257–267. PMID 640102.
- ↑ ScienceDaily. "Chemists Kill Cancer Cells With Light-activated Molecules". Consultado o 24-01-2008.
- ↑ Smriga and Torii (2003). "L-lysine acts like a partial serotonin receptor 4 antagonist and inhibits serotonin-mediated intestinal pathologies and anxiety in rats". PNAS 100 (26): 15370–5. PMC 307574. PMID 14676321. doi:10.1073/pnas.2436556100.
- ↑ Smriga, Kameishi, Uneyama, and Torii (2002). "Dietary L-Lysine Deficiency Increases Stress-Induced Anxiety and Fecal Excretion in Rats". The Journal of Nutrition. 132:3744-3746.
- ↑ Smriga, Ghosh, Mouneimne, Pellett, and Scrimshaw (2004). "Lysine fortification reduces anxiety and lessens stress in family members in economically weak communities in Northwest Syria" 101 (22): 8285–8288. doi:10.1073/pnas.0402550101.
- ↑ Chen C, Sander JE, Dale NM (2003). "The effect of dietary lysine deficiency on the immune response to Newcastle disease vaccination in chickens". Avian Dis. 47 (4): 1346–51. PMID 14708981. doi:10.1637/7008.
Véxase tamén
editarOutros artigos
editarLigazóns externas
editar- Sobre as primeiras fases da biosíntese da lisina (en inglés)
- Sobre as últimas fases da biosíntese da lisina (en inglés)
- Sobre o catabolismo da lisina (en inglés) (Queen Mary, Universidade de Londres)
- Computational Chemistry Wiki en compchemwiki.org
- L-Lisina en PDRhealth.com