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
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 B05XB03
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 da lisina.
Fórmula da lisina ionizada.

Estrutura química

editar

Actúa 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

editar

Como 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]

  1. Aspartoquinase
  2. β-aspartato semialdehido deshidroxenase
  3. dihidropicolinato sintase
  4. Δ1-piperidina-2,6-dicarboxilato deshidroxenase
  5. N-succinil-2-amino-6-cetopimelato sintase
  6. Succinil diaminopimelato aminotransferase
  7. Succinil diaminopimelato desuccinilase
  8. Diaminopimelato epimerase
  9. Diaminopimelato descarboxilase
 
Síntese da lisina a partir do aspartato.

Metabolismo

editar

A 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

editar

A lisina sintética, racémica, coñécese desde hai moito tempo.[3] Unha síntese práctica iníciase a partir de caprolactama.[4]

Degradación

editar

Na súa degradación oxidativa a lisina orixina acetoacetil-CoA, polo que é un aminoácido cetoxénico.

Fontes dietéticas

editar

Os 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

editar

A 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

editar

A 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

editar

Suxeriuse 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

editar

A 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.

  1. Definicións no Dicionario da Real Academia Galega e no Portal das Palabras para lisina.
  2. Nelson, D. L.; Cox, M. M. Lehninger, Principles of Biochemistry, 3a. ed. Worth Publishing: New York, 2000. ISBN 1-57259-153-6.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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. 
  6. Griffith RS, Norins AL, Kagan C. (1978). "A multicentered study of lysine therapy in Herpes simplex infection". Dermatologica. 156 (5): 257–267. PMID 640102. 
  7. ScienceDaily. "Chemists Kill Cancer Cells With Light-activated Molecules". Consultado o 24-01-2008. 
  8. 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. 
  9. 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. 
  10. 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. 
  11. 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

editar

Outros artigos

editar

Ligazóns externas

editar