Methionine: Mga Pag-andar

Methionine ginagampanan ang metabolismo bilang isang tagapagtustos ng mga methyl group (CH3), na kinakailangan para sa mahahalagang biosyntheses. Upang maisagawa ang pagpapaandar na ito, ang mahahalagang amino acid ay dapat munang iaktibo sa ATP (adenosine trifosfat). Ang mga hakbang sa reaksyon ng methionine ang pag-activate ay nasalanta ng methionine adenosyl transferase. Bilang isang resulta ng cleavage ng triphosphate, ang enerhiya ay inilabas na kinakailangan ng transferase para sa paglipat ng adenosine nalalabi sa methionine. Ang S-adenosylmethionine, o SAM para sa maikli, ay nabuo. Ang S-adenosylmethionine ay ang metabolically aktibong form ng methionine. Dahil sa lubos na reaktibo na methyl group sa sulfonium group, ang S-adenosylmethionine ay nakapagpasimula ng mga proseso ng transmethylation na napag-catalyze ng enzyme methyltransferase. Dahil dito, ang SAM ay parehong isang substrate at isang donhyl group donor para sa methyltransferase. Sa isang unang hakbang, ihinahatid ng SAM ang pangkat ng methyl sa methyltransferase, na sa pangalawang hakbang ay inililipat ang nalalabi na CH3 sa mga tukoy na substrate, na sa ganitong paraan ay sumasailalim sa mga pagbabago sa istruktura. Sa tagapamagitan ng metabolismo, ang mga transmethylation ay mahalagang reaksyon sa biosynthesis ng mga sumusunod na endogenous na sangkap.

  • Ang adrenalin, isang hormon na nabuo sa adrenal medulla at isekreto sa dugo sa mga nakababahalang sitwasyon, na nabuo mula sa norepinephrine sa pamamagitan ng paglipat ng isang methyl group; bilang isang catecholamine, ang adrenaline ay may stimulator effect sa sympathetic alpha at beta receptor ng cardiovascular system - pinapataas nito ang presyon ng dugo at pinapataas ang rate ng puso; sa gitnang sistema ng nerbiyos, ang adrenaline ay kumikilos bilang isang neurotransmitter - messenger o transmitter na sangkap - at sa gayon ay responsable para sa paghahatid ng impormasyon mula sa isang neuron (nerve cells) sa susunod sa pamamagitan ng mga contact point ng neurons, ang mga synapses
  • Choline - ay na-synthesize mula sa ethanolamine ng CH3 group transfer; bilang isang pangunahing monromosic alkohol, choline ay isang elemento ng istruktura ng pareho ang neurotransmitter acetylcholine - acetic acid ester ng choline - at lecithin at phosphatidylcholine, ayon sa pagkakabanggit - posporiko acid ester ng choline - na kung saan ay isang mahalagang bahagi ng lahat ng mga biomembranes; bilang karagdagan, ang choline ay kumikilos din bilang isang donhyl group donor sa intermediary metabolism; sa kaso ng kakulangan ng methionine, ang hindi sapat na halaga ng choline ay magagamit para sa pagbubuo ng mahalaga neurotransmitter acetylcholine - isang pang-matagalang depisit ng methionine ay maaaring maging sanhi ng pagkabalisa at depresyon.
  • Creatine, isang organikong acid na nabuo bilang isang resulta ng transmethylation mula sa guanidinoacetate; sa anyo ng tagalikha pospeyt, creatine ay kinakailangan para sa pag-urong ng kalamnan at nag-aambag sa supply ng enerhiya sa mga kalamnan.
  • Mga acid acid - sa anyo ng RNA (ribonucleic acid) at DNA (deoxyribonucleic acid), na nagsisilbing isang nagdadala ng impormasyong genetiko.
  • Ang mga polyamines - putrescine at decarboxylated SAM ay nagbubunga ng tamud at, bilang isang intermediate, spermidine; ang parehong mga polyamines ay may mahalagang papel sa paghahati ng cell at tumutulong sa mga lumalagong mga cell na makapag-synthesize mga nucleic acid at proteins - Dahil dito, ang mga polyamines ay may nagpapatatag na epekto sa DNA. Ang polyamine spermidine ay maaaring dagdagan ang bituka kalusugan at sa gayon ay nag-aambag sa pinabuting kaligtasan sa sakit. Ang mga pag-aaral sa cell pati na rin ang mga modelo ng hayop ay nagpapakita na ang dietary spermidine ay mas pinapaboran ang pagkita ng pagkakaiba ng mga T helper cells patungo sa mga regulating T cells (Tregs).
  • Glutathione - L-glutamyl-L-cysteinylglycine, GSH para sa maikli - isang tripeptide na nabuo mula sa amino acids glutamic acid, cysteine at glycine; bilang isang substrate ng glutathione peroxidase, mayroon ang GSH antioxidant aktibidad at pinoprotektahan ang mga cell, DNA at iba pang macromolecules mula sa pinsala sa oxidative, halimbawa, pinsala sa radiation.
  • L-carnitine - methionine kasama ang lysine humahantong sa pagbuo ng L-carnitine, na kung saan ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa regulasyon ng taba, karbohidrat at protina metabolismo.
  • Melatonin - isang hormon na kumokontrol sa ritmo ng gabi sa katawan ng tao; nabuo ito mula sa methylation ng N-acetylserotonin.
  • Methylated pharmacone - detoxification of gamot.
  • Methylated nucleic bases ng DNA at RNA - proteksyon ng DNA mula sa pagkasira ng katawan.

DNA methylation

Ang S-adenosylmethionine ay mahalaga para sa DNA methylation. Sa prosesong ito, ang mga pangkat na CH3 na ibinibigay ng SAM ay inililipat sa mga tukoy na mga site sa loob ng dobleng-straced na DNA sa tulong ng DNA methyltransferases sa nucleic bases tulad ng adenine, guanine, cytosine at thymine. Samakatuwid ito ay isang pagbabago sa DNA o pagbabago ng kemikal sa pangunahing istraktura ng DNA. Dahil ang DNA methylation ay hindi mamuno sa isang pagbabago sa pagkakasunud-sunod ng DNA - ang pagkakasunud-sunod ng mga bloke ng gusali ng DNA - ito ang paksa ng epigenetics o pamana ng epigenetic. Epigenetics ay ang paghahatid ng mga ugali sa supling batay sa mga namamana na pagbabago sa gene regulasyon at pagpapahayag, kaysa sa mga paglihis sa pagkakasunud-sunod ng DNA. Ang mga pagbabago sa epigenetic ay maaaring pasimulan ng kemikal o pisikal kapaligiran kadahilanan. Ang mga rehiyon ng DNA na may partikular na kahalagahan para sa methylation ay tinatawag na mga isla ng CpG. Sa mga segment ng DNA na ito, ang dinucleotide cytosine-guanine ay naroroon sa sampu hanggang dalawampung beses na dalas ng natitirang bahagi ng genome. Sa pagsasaliksik ng tao sa genetiko, ang mga isla ng CpG ay madalas na ginagamit upang magtalaga ng mga gen sakit sa genetic. Ang DNA methylation ay may maraming mga biological function. Sa mga prokaryote, nagbibigay ng proteksyon ang DNA methylation laban sa dayuhang DNA. Ang DNA methyltransferases na responsable para sa methylation mamuno sa pagbuo ng isang pattern ng methylation sa pamamagitan ng paglilipat ng mga grupo ng CH3 sa tinukoy na nucleic bases ng sariling DNA ng cell. Batay sa pattern ng methylation na ito, paghihigpit enzymes ay makilala ang cell-sariling DNA mula sa DNA na pumasok sa cell mula sa labas. Ang dayuhang DNA ay karaniwang may iba't ibang pattern ng methylation kaysa sa sariling DNA ng cell. Kung ang dayuhang DNA ay kinikilala, ito ay pinuputol at tinanggal sa pamamagitan ng paghihigpit enzymes at iba pang mga nuklease upang ang banyagang DNA ay hindi maaaring isama sa sariling DNA ng cell. Bukod dito, ang DNA methylation ay kapaki-pakinabang sa mga prokaryote para sa pagwawasto ng error sa panahon ng pagtitiklop ng DNA - magkaparehong pagkopya ng DNA. Upang makilala ang orihinal na DNA strand mula sa bagong synthesized strand habang nagwawasto ng error, ginagamit ng mga system sa pag-aayos ng DNA ang methylation pattern ng orihinal na strand. Sa eukaryotes, ang methylation ng DNA ay may pag-andar ng pagmamarka ng mga aktibo at hindi aktibong rehiyon ng DNA. Sa ganitong paraan, sa isang banda, ang ilang mga segment ng DNA ay maaaring pili pili para sa iba't ibang mga proseso. Sa kabilang banda, pinapananahimik ng methylation o hindi nagpapagana ng mga gen. Para sa RNA polymerases at iba pa enzymes, methylated nucleic base sa DNA o RNA ay isang palatandaan na hindi ito dapat basahin para sa protein biosynthesis. Ang mga methylation ng DNA sa huli ay nagsisilbi upang maiwasan ang pagbuo ng mga sira, pathogenic proteins o upang mapalaglag ang kanilang pagbubuo. Ang ilang mga gen ay pili na methylated, na tinukoy bilang gene regulasyon o kaugalian ng pagpapahayag ng gene. Mga lugar sa agos ng a gene maaaring magkaroon ng isang tukoy na antas ng methylation na naiiba mula sa nakapalibot na lugar at maaaring mag-iba sa iba't ibang mga sitwasyon. Pinapayagan nito ang pumipili na dalas ng pagbabasa ng gene sa likod nito. Ang isang halimbawa ng mga selektibong methylated na site na matatagpuan sa agos ng isang gene ay ang mga isla ng CpG. Dahil ang mga ito ay napapailalim sa mataas na presyon ng mutational, ang methylation bilang isang mekanismo para sa patahimikin ang mga gen ng tumor ng suppressor ay pinakamahalaga sa pag-iwas sakit sa bukol. Kung ang methylation ay pinigilan, ang mga cytosine ng mga isla ng CpG ay maaaring mapang-oxidative sa de-paminsyang timmine at uracil, ayon sa pagkakabanggit, dahil sa kanilang kawalang-tatag. Ito ay humahantong sa base exchange at sa gayon ay isang permanenteng pagbago na makabuluhang nagdaragdag ng panganib sa tumor. Ang isang espesyal na kaso ng regulasyon ng gene ay geninting na imprint. Dahil ang mga lalaki at babaeng germ cells ay may magkakaibang mga pattern ng methylation ng DNA, ang mga allel ng ama ay maaaring makilala mula sa mga allel ng ina. Sa kaso ng mga gen na napapailalim sa pag-imprint, ginagamit lamang ang alele ng ina o paternal, na nagbibigay-daan sa partikular na sex na pagpapahayag ng mga phenotypic na ugali. Ang labis o hindi sapat na methylation ng mga upstream na rehiyon ng DNA ay maaaring mamuno sa pag-unlad ng mga sakit dahil sa nagresultang nabawasan o nadagdagan na aktibidad ng gene at mana sa mga cell ng anak na babae. Halimbawa, ang mga cell ng tumor ay madalas na nagpapakita ng mga pattern ng methylation na naiiba nang malaki sa mga malulusog na tisyu. Bilang karagdagan sa mga indibidwal na base ng nucleic sa DNA, proteins at ang mga enzyme ay maaari ding mabago ng methyltransferases. Samakatuwid, ang paglipat ng isang methyl group sa mga enzyme ay humahantong sa isang pagbabago sa kanilang mga pag-aari, kung saan ang aktibidad ng enzyme ay maaaring mapigilan o mai-promosyon.

Pagkasira at resynthesis ng methionine - ang siklo ng methionine

Ang partikular na kahalagahan, kapwa para sa metabolismo ng tao at para sa klinikal na kasanayan, ay ang pagkasira ng methionine. Ang mahahalagang amino acid methionine na nakakain ng pagkain ay napapasama sa S-adenosylmethionine na may partisipasyon ng ATP. Bilang isang resulta ng cleavage ng methyl group, na kinunan ng methyltransferase at inilipat sa iba pang mga substrates, ang intermediate S-adenosylhomocysteine ​​(SAH) ay nabuo mula sa SAM, na kung saan ay hydrolyzed ng SAH hydrolase sa homocysteine at adenosine. Dahil pinipigilan ng SAH ang mga proseso ng methylation, ang pagkasira nito sa homocysteine ay agarang kinakailangan upang mapanatili ang mga reaksyon ng methylation. Ang kulay ng asupre-naglalaman, non-proteinogenic amino acid homocysteine, na kung saan ay ang resulta ng siklo ng methionine, ay maaaring ma-catabolize sa maraming paraan. Sa isang banda, ang homocysteine ​​ay napapahamak sa pamamagitan ng proseso ng transsulfation sa pagbuo ng kulay ng asupre-Pagpapatuloy ng amino acid cysteine. Sa kabilang banda, ang homocysteine ​​ay maaaring ma-metabolize ng isang reaksyon ng remethylation. Ang remethylation ng homocysteine ​​ay humahantong sa resynthesis ng methionine. Sa proseso ng transsulfation, ang methionine ay tumutugon sa isang unang hakbang na may serine sa pamamagitan ng bitamina B6-dependant na cystathionine ß-synthase upang mabuo ang cystathionine na may cleavage ng homocystine. Ang Cystathionine ay na-cleaved sa isang pangalawang hakbang sa homoserine at ang kulay ng asupre-Pagpapatuloy ng amino acid cysteine. Ang reaksyong ito ay napalitan ng cystathionase, na kung saan ay nakasalalay din sa bitamina B6. Kaya't, kapag nasira ang sulphion na naglalaman ng methionine, nabuo ang iba pang naglalaman ng asupre na amino acid cysteine, habang ang serine ay natupok. Ang cysteine ​​ay maaaring mapasama sa catabolic amino acid metabolism sa sulpate at tubig, o humantong sa pagbubuo ng cystine sa pamamagitan ng reaksyon ng isa pang molekulang cysteine. Bilang karagdagan, ang molekulang cysteine ​​ay nagsisilbing panimulang bloke ng gusali para sa pagbuo ng taurine, isang ß-aminoethanesulfonic acid na nagdadala ng isang sulfonic acid group sa halip na isang carboxyl group na karaniwang amino acids. Taurine ay hindi ginagamit sa katawan para sa protein biosynthesis, ngunit higit sa lahat responsable para sa pagpapapanatag ng likido balanse sa mga cell. Kung ang paggamit ng methionine ay masyadong mababa, ang pagbubuo ng cysteine ​​mula sa methionine o homocysteine ​​ay nasa gilid lamang, na nangangahulugang ang semi-importanteng amino acid cysteine ​​ay maaaring maging isang mahalagang amino acid at dapat na maibigay nang higit sa diyeta. Ang homoserine na nagreresulta mula sa cleavage ng cystathionine ay na-convert sa pamamagitan ng deamination sa alpha-ketobutyrate, na kung saan ay napasama sa propionyl-CoA at, bilang isang resulta ng decarboxylation at isang kasunod bitamina B12- nakasalalay na muling pagsasaayos ng pangkat ng carboxyl, sa succinyl-CoA. Ang huli ay isang metabolite ng citrate cycle kung saan, bukod sa iba pang mga bagay, ang enerhiya ay nakuha sa anyo ng GTP (guanosine triphosphate) at ang pagbawas ng mga katumbas na NADH at FADH2, na humantong sa paggawa ng enerhiya sa anyo ng ATP (adenosine triphosphate) sa kasunod na chain ng paghinga. Ang proseso ng transsulfation ay maaari lamang maganap sa ilang mga tisyu. Kasama rito atay, klase, pancreas (pancreas) at utak. Sa proseso ng remethylation, ang homocysteine ​​synthesis mula sa methionine ay nababaligtad. Kaya, ang homocysteine ​​ay unang tumutugon sa adenosine upang mabuo ang S-adenosylhomocysteine ​​(SAH) na may cleavage ng tubig. Kasunod, sa ilalim ng impluwensya ng bitamina B12-dependent methionine synthase, ang paglipat ng methyl group ay nangyayari sa pagbuo ng S-adenosylmethionine (SAM). Ang methyl group ay ibinibigay ng 5-methyl-tetrahydrofolate (5-MTHF), na naglilipat ng CH3 group sa coenzyme ng methionine synthase, bitamina B12 (cobalamin). Na-load sa methyl cobalamin, ang methionine synthase ay nagdadala ng pangkat na CH3 sa SAH, na binubuo ng SAM. Sa wakas, ang methionine ay maaaring palabasin mula sa S-adenosylmethionine. Ang 5-MTHF ay ang methylated na aktibong form ng folic acid (bitamina B9) at may pagpapaandar ng tumatanggap at nagpapadala ng mga grupo ng methyl sa intermisyonaryong metabolismo. Ang paglabas ng pangkat na CH3 sa cobalamin ng methionine synthase ay nagreresulta sa aktibong tetrahydrofolic acid, na magagamit na ngayon para sa mga bagong paglilipat ng pangkat ng methyl. Gumagana ang Vitamin B12 sa katulad na paraan. Sa anyo ng methyl cobalamin, nakikilahok ito sa mga reaksiyong enzymatic at responsable para sa pag-uptake at paglabas ng mga methyl group. Sa wakas, ang siklo ng methionine ay direktang na-link sa folic acid at bitamina B12 metabolismo Sa atay at klase, ang homocysteine ​​ay maaari ding remethylated sa methionine sa pamamagitan ng betaine homocysteine ​​methyltransferase (BHMT). Ang methyl group na kinakailangan para sa methionine synthesis ay ibinibigay ng betaine, isang quaternary ammonium compound na may tatlong methyl group, at inilipat sa methyltransferase. Samakatuwid ang Betaine ay parehong substrate at methyl group donor para sa BHMT. Ang methyltransferase ngayon ay nagdadala ng nalalabi sa CH3 papunta sa homocysteine ​​upang mabuo ang methionine at dimethylglycine. Ang landas ng remethylation ng homocysteine ​​o methionine syntesis sa pamamagitan ng BHMT ay malaya sa folic acid at bitamina B12. Dahil dito, ang tubig-nakalulutas B bitamina Ang folic acid, B12, at B6 ay kasangkot sa pangkalahatang metabolismo ng methionine at homocysteine. Kung mayroong isang kakulangan ng kahit isa lamang sa mga ito bitamina, ang pagkasira ng homocysteine ​​ay pinipigilan. Ang resulta ay isang makabuluhang tumaas na antas ng homocysteine ​​plasma. Samakatuwid maaari itong magamit bilang isang marker para sa supply ng folic acid, bitamina B6 at B12. Tumaas na antas ng homocysteine ​​sa dugo maaaring gawing normal sa pamamagitan ng tumaas pangangasiwa sa lahat ng B bitamina sa kombinasyon. Dahil ang pangangasiwa ng folic acid lamang ay maaaring makabuluhang babaan ang mga antas ng homosisteine ​​ng plasma, ang isang sapat na supply ng folic acid ay lilitaw na partikular na mahalaga.

Panganib na kadahilanan homocysteine

Ang mga kakulangan ng bitamina B6, B9, at B12 ay nagreresulta sa kawalan ng kakayahang remethylate homocysteine ​​sa methionine at dahil dito makaipon sa parehong extracellular at intracellular space. Ang mga konsentrasyon ng homocysteine ​​na 5-15 µmol / l ay itinuturing na normal. Ang mga halagang nasa itaas ng 15 µmol / l ay nagpapahiwatig hyperhomocysteinemia - mataas na antas ng homocysteine. Maraming mga pag-aaral ang nagmumungkahi na ang isang antas ng plasma homocysteine ​​na higit sa 15 µmol / l ay isang independiyenteng kadahilanan sa peligro para sa pareho demensya at sakit sa puso, lalo na ang atherosclerosis (pagtigas ng mga ugat). Ang peligro ng coronary puso ang sakit (CHD) ay tila tumataas nang tuluy-tuloy sa pagtaas ng homocysteine walang halo nasa dugo. Ayon sa pinakabagong mga kalkulasyon, 9.7% ng mga pagkamatay mula sa puso ang sakit sa USA ay sanhi ng labis na antas ng homocysteine. Tumaas na konsentrasyon ng homocysteine ​​sa dugo ay madalas na sinusunod sa pagtaas ng edad dahil sa hindi sapat na paggamit ng mga bitamina, kabilang ang bitamina B6, B9 at B12. Sa karaniwan, ang mga kalalakihan mula sa edad na 50 at kababaihan mula sa edad na 75 ay may antas ng homocysteine ​​plasma na higit sa 15µmol / l. Alinsunod dito, ang mga matatandang tao ay nasa partikular na mataas na peligro ng sakit na cardio- at cerebrovascular. Upang mabawasan ang peligro na ito, ang mga taong may edad na ay dapat magbigay ng kagustuhan sa maraming prutas, gulay at mga produktong cereal, ngunit pati na rin sa mga pagkain na nagmula sa hayop, tulad ng mga itlog, isda, at gatas at mga produkto ng pagawaan ng gatas, dahil nagbibigay ang mga ito ng sapat na halaga ng mga bitamina B na partikular sa B6, B9 at B12. Ang homocysteine ​​ay maaaring humantong sa mga pagbabago sa atherosclerotic sa vascular system sa pamamagitan ng pagbuo ng mga free radical. Gayunpaman, ang homocysteine ​​mismo ay may kakayahang mamagitan din nang direkta sa proseso ng atherosclerosis. Sa ilalim ng impluwensya ng paglipat ng metal ion tanso o ang naglalaman ng tanso na oxidase caeruloplasmin, ang homocysteine ​​ay na-oxidized sa homocystine, na gumagawa Hydrogenation peroxide (H2O2). Ang H2O2 ay isang reaktibo oksiheno species (ROS) na tumutugon sa pagkakaroon ng bakal (Fe2 +) sa pamamagitan ng reaksyon ng Fenton upang makabuo ng isang hydroxyl radical. Ang mga Hydroxyl radical ay lubos na reaktibo molecule na maaaring makapinsala, bukod sa iba pang mga bagay, ang endothelium ng dugo sasakyang-dagat, protina, mataba acids, at mga nucleic acid (DNA at RNA). Ang Homocysteine ​​ay maaari ding tumagal ng radikal na karakter mismo dahil sa kanyang terminal thiol group (SH group). Para sa hangaring ito, ang mabibigat na metal bakal sa anyo ng Fe2 + ay nag-aalis ng isang elektron mula sa SH na grupo ng homocysteine. Samakatuwid ang Homocysteine ​​ay tumatagal ng isang epekto ng prooxidant at nagsisikap na agawin ang mga electron mula sa isang atom o Molekyul, na nagreresulta sa pagbuo ng mga free radical. Inaalis din nito ang mga electron mula sa iba pang mga sangkap, at sa ganitong paraan ang isang reaksyon ng kadena ay humahantong sa isang pare-pareho na pagtaas ng bilang ng mga radical sa katawan (oxidative diin) .Oxygenative diin ay madalas na sanhi ng mga pagbabago sa ekspresyon ng gene na nailalarawan, halimbawa, sa pamamagitan ng pagtaas ng pagtatago ng mga cytokine at mga kadahilanan ng paglago, ayon sa pagkakabanggit. Ang mga cytokine, tulad ng interferon, interleukins at tumor nekrosis mga kadahilanan, ay lihim mula sa mga erythrocytes (pulang mga selula ng dugo) at mga leukosit (puting mga selula ng dugo) pati na rin ang mga fibroblast at isulong ang paglipat ng makinis na mga cell ng kalamnan sa mga dingding ng dugo sasakyang-dagat mula sa tunica media - ang layer ng kalamnan na nakahiga sa gitna ng mga daluyan ng dugo - hanggang sa tunica intima - uugnay tissue layer na may mga endothelial cell na linya sa panloob daluyan ng dugo layer patungo sa bahagi ng dugo. Ang paglaganap ng makinis na myocytes (mga cell ng kalamnan) pagkatapos ay nangyayari sa tunica intima. Ang pagdami ng myosit ay sapilitan hindi lamang ng mga libreng radical kundi pati na rin ng homocysteine ​​mismo sa pamamagitan ng induction ng cyclin D1 at cyclin A mRNA. Ang Homocysteine ​​ay nakapag-iudyok din ng biosynthesis ng collagen, na kung saan ay isang bahagi ng extracellular matrix (extracellular matrix, intercellular na sangkap, ECM, ECM), sa may kulturang makinis na mga cell ng kalamnan sa antas ng mRNA. Nagreresulta ito sa mas mataas na produksyon ng extracellular matrix. Oxidative diin pinipinsala ang mga pader ng cell at mga bahagi ng cell at sa ganitong paraan ay maaaring mag-trigger ng apoptosis, na-program na pagkamatay ng cell. Partikular na nakakaapekto ito sa mga endothelial cell ng mga vaskular wall. Ang pagpapanibago ng mga vascular endothelial cells ay pinipigilan ng homocysteine, marahil sa pamamagitan ng pagbawas ng carboxymethylation ng p21ras, upang ang pag-unlad ng pinsala sa cellular ay hindi maaaring tumigil. Ang p21ras ay isang protina na responsable para sa kontrol ng siklo ng cell. Ang nasirang vaskular endothelium humahantong sa nadagdagan pagdirikit (pagsunod) ng neutrophil (puting mga selula ng dugo), tulad ng mga monocytes, na kung saan ay isang bahagi ng sistema ng pamumuo ng dugo at partikular na "dumidikit" sa nasirang mga endothelial cell upang isara sugat. Ang pinataas na pagdirikit ng mga neutrophil ay nagpapagana sa kanila upang makabuo Hydrogenation peroxide, na karagdagang pinsala sa mga endothelial cell. Bilang karagdagan, ang pinsala sa vaskular wall ay nagreresulta sa daanan ng mga monocytes at na-oxidize LDL mula sa daluyan ng dugo papunta sa tunica intima, kung saan ang mga monosit ay naiiba sa mga macrophage at kinukuha ang oxidized LDL nang walang limitasyon. Ang mga konsentrasyon na nauugnay sa pathophysiologically ng homocysteine-50 hanggang 400 µmol / l-mapahusay ang pagdirikit ng mga neutrophil sa endothelium at ang kanilang kasunod na paglipat sa buong endothelium (diapedesis). Sa tunica intima, ang mga macrophage ay nabubuo sa mga lipid na mayaman na lipid na mabilis na sumabog at namatay bilang isang resulta ng labis na lipid. Ang maraming mga bahagi ng lipid na inilabas sa proseso, pati na rin ang mga cellular debris mula sa macrophages, ay idineposito na ngayon sa intima. Parehong dumaraming mga cell ng kalamnan at mga foam cell at deposito sa anyo ng lipid, lymphocytes, proteoglycans, collagen at elastin ay humantong sa pampalapot ng intima o panloob daluyan ng dugo patong Sa karagdagang kurso, nabuo ang mga tipikal na atherosclerotic vascular pagbabago - pagbuo ng mga fatty streaks, nekrosis (pagkamatay ng cell), sclerosis (pagtigas ng uugnay tissue) at pagkakalipikasyon (imbakan ng kaltsyum). Ang mga phenomena na ito sa vascular system ay kilala rin bilang mga fibrous plake. Sa panahon ng pag-unlad ng atherosclerosis, maaaring mabasag ang mga plake, na sanhi upang mapunit ang intima. Nadagdagan platelets (mga clots ng dugo) naipon sa napinsalang vascular endothelium upang isara ang sugat, sapilitan ang pagbuo ng thrombi (clots ng dugo). Ang Thrombi ay maaaring ganap na makukuha ang daluyan ng dugo, makabuluhang nakakapinsala sa daloy ng dugo. Habang tumataba ang tunica intima dahil sa paglaki ng mga atherosclerotic plake, ang lumen ng dugo sasakyang-dagat nagiging lalong makitid. Ang pagpapaunlad ng thrombi ay karagdagang nag-aambag sa stenosis (pagpapakipot). Ang stenoses ay humahantong sa sakit sa sirkulasyon at gampanan ang isang pangunahing papel sa pathogenesis ng mga sakit sa puso. Ang mga tisyu at organo na ibinibigay ng isang may karamdaman malaking ugat magdusa ka sa oksiheno kakulangan dahil sa kapansanan sa daloy ng dugo. Kapag ang carotid arterya (malaki mga ugat ng leeg) ay apektado, ang utak ay underupplied sa oksiheno, pagdaragdag ng panganib ng apoplexy (atake serebral). Kung ang coronary arteries ay apektado ng stenosis, ang puso ay hindi maaaring ibigay ng sapat na oxygen at myocardial infarction (atake sa puso) maaaring magresulta. Sa maraming mga kaso, ang mga fibrous plaque ay nabubuo sa mga ugat ng mga binti, na hindi madalas na nauugnay sa arterial occlusive disease (pAVD), na kilala rin bilang shop window disease, na humahantong sa sakit sa guya, hita, o kalamnan ng pwet pagkatapos ng matagal na paglalakad. Napag-alaman ng maraming pag-aaral na ang mga pasyente na may sakit sa puso at cerebral palsy, lalo na ang mga may atherosclerosis, atake serebral, Sakit na Alzheimer, Karamdaman ni Parkinson, at senile demensya, na may mataas na antas ng homosisteine ​​ng plasma. Ang paghanap na ito ay nagpapatunay na ang homocysteine ​​ay isang pangunahing kadahilanan sa peligro para sa atherosclerosis at ang sumunod na pangyayari. Bilang karagdagan sa nakataas na antas ng homosisteine ​​ng plasma, labis na katabaan, pisikal na hindi aktibo, Alta-presyon (altapresyon), hypercholesterolemia, nadagdagan alkohol at kape pagkonsumo, at paghitid ay nagsasarili din panganib na kadahilanan para sa sakit na cardio- at cerebrovascular. Iba pang mga pag-andar ng methionine.

  • Lipotrophy - nagpapakita ang methionine ng mga katangian ng lipotrophic, na nangangahulugang mayroon itong isang fat-solubilizing effect at sa gayon ay nakakatulong na maiwasan ang labis na pag-iimbak ng taba sa atay; sa mga pag-aaral, ang kakulangan ng methionine ay sanhi ng fatty atay sa mga daga, ngunit maaari itong baligtarin ng suplemento ng methionine - sinusuportahan ng methionine ang pagbabagong-buhay ng atay at kidney tissue; Ang methionine ay nakakahanap din ng paggamit sa hypertriglyceridemia, dahil nagtataguyod ito ng pagkasira ng mga triglyceride
  • Paggamit ng mga mahahalagang nutrisyon at mahahalagang sangkap - dahil kinakailangan ang methionine para sa metabolismo ng ilan amino acids, tulad ng glycine at serine, ang pangangailangan para sa methionine ay nagdaragdag sa isang high-protein diyeta; sapat na mataas na antas ng methionine plasma ay mahalaga din upang matiyak ang pinakamainam na paggamit ng elemento ng bakas siliniyum sa katawan.
  • Antioxidant - bilang isang radical scavenger methionine na ginagawang hindi nakakapinsala ang mga libreng radical
  • Ang detoxification - na may kaugnayan sa elemento ng bakas na elemento ng zinc methionine na nagdaragdag ng paglabas ng mga mabibigat na riles at sa gayon ay maiiwasan, halimbawa, pagkalason sa tingga
  • Ang pagbabagong-buhay ng katawan pagkatapos ng mga yugto ng pagsasanay - sa mga anabolic phase, halimbawa pagkatapos ng pagsasanay, ang kinakailangan ng methionine ay partikular na mataas dahil sa kinakailangang pagbabagong-buhay o pagbawi ng nabibigyang katawan.
  • Pagbaba ng histamine antas ng plasma - sa pamamagitan ng methylation ng histamine, ang methionine ay gumaganap bilang isang natural na antihistamine - sa gayon ay pinapanatili ang antas ng histamine sa dugo na mababa at samakatuwid ay kapaki-pakinabang sa atopy - mga reaksyon ng hypersensitivity - o mga alerdyi; Ang histamine ay pinakawalan sa IgE-mediated na mga reaksiyong alerdyi ng "agarang uri" - TypeI - o sa pamamagitan ng mga kadagdagan na kadahilanan mula sa mga mast cell o basophilic granulocytes at samakatuwid ay kasangkot sa pagtatanggol ng mga exogenous na sangkap; bilang karagdagan, histamine sa gitna nervous system kinokontrol ang ritmo ng pagtulog-gising at pagkontrol sa gana.
  • Mga impeksyon sa ihi - maaaring magamit ang methionine sa mga impeksyon sa ihi upang maiwasan ang paulit-ulit na impeksyon; binabago ng mahahalagang amino acid ang ph ng ihi sa acidic range, na pumipigil sa pag-areglo ng mga pathogenic na mikrobyo at bakterya at ang pagbuo ng mga bato na pospeyt sa bato
  • Mapabuti memorya pagganap sa AIDS mga pasyente - ang methionine ay maaaring hadlangan ang pag-unlad ng encephalopathy na nauugnay sa HIV; sapat na paggamit ng methionine sa pagdidiyeta - hanggang sa 6 g araw-araw - pinoprotektahan ang mga pasyente mula sa pinsala na nauugnay sa AIDS sa nervous system, tulad ng progresibo demensya, at sa gayon ay maaaring mapabuti memorya pagganap.

Valence ng biyolohikal

Ang biological na halaga (BW) ng isang protina ay isang sukatan kung gaano kahusay ang isang pandiyeta na protina na maaaring gawing endogenous protein o magamit para sa endogenous protein biosynthesis. Ito ay isang katanungan kung ang nilalaman ng mahahalagang amino acids sa pandiyeta na protina ay optimal na naitugma sa spectrum ng mga bloke ng gusali ng protina sa katawan. Ang mas mataas na kalidad ng isang pandiyeta protina, mas kaunti sa mga ito ay kinakain upang mapanatili ang protina biosynthesis at matugunan ang mga kinakailangan ng katawan - sa kondisyon na ang katawan ay sapat na ibinibigay ng enerhiya sa anyo ng carbohydrates at taba, upang ang mga protina sa pagdidiyeta ay hindi ginagamit para sa paggawa ng enerhiya. Ang partikular na interes ay ang mahahalagang amino acids, na kung saan ay mahalaga para sa endogenous protein biosynthesis. Ang lahat ng ito ay dapat naroroon nang sabay-sabay para sa pagbuo ng protina sa lugar ng pagbubuo sa selyula. Ang isang intracellular deficit na isa lamang sa amino acid ay magdadala ng synthesis ng protina na pinag-uusapan sa isang standstill, na nangangahulugang ang sub-molecule na built up ay dapat na masama muli. Ang mahahalagang amino acid na siyang unang naglilimita sa endogenous protein biosynthesis dahil sa hindi sapat walang halo sa pandiyeta protina ay tinatawag na unang-nililimitahan amino acid. Ang Methionine ay ang unang nililimitahan ang amino acid sa mga legume tulad ng beans at lupins, sa lebadura, at sa gatas casein ng protina. Sa linseed, karne, at gulaman, ang methionine ay ang pangalawang-nililimitahan ang amino acid dahil sa mababang nilalaman nito. Sa mga pagkaing ito, ang methionine ay ang pangalawang paglilimita sa amino acid. Ang halagang biyolohikal ang pinakakaraniwang pamamaraan para sa pagtukoy ng kalidad ng protina. Upang matukoy ito, ang dalawang mananaliksik sa nutrisyon na sina Kofranyi at Jekat ay bumuo ng isang espesyal na pamamaraan noong 1964. Ayon sa pamamaraang ito, para sa bawat protina ng pagsubok, ang halagang sapat upang mapanatili ang nitroheno balanse ay tinutukoy - pagpapasiya ng minimum na N-balanse. Ang halaga ng sanggunian ay buong protina ng itlog, ang halaga ng biological na kung saan ay arbitraryong itinakda sa 100 o 1-100%. Ito ay may pinakamataas na BW sa lahat ng mga indibidwal na protina. Kung ang isang protina ay ginagamit ng katawan na hindi gaanong mahusay kaysa sa protina ng itlog, ang BW ng protina na ito ay mas mababa sa 100. Ang mga protina mula sa mga pagkaing hayop ay may mas mataas na BW kaysa sa mga protina mula sa mga mapagkukunan ng halaman dahil sa kanilang mataas na nilalaman ng mga protina (itlog na puti), na kung saan ay karaniwang mayaman sa mahahalagang amino acids. Ang mga pagkaing halaman ay may mas mababang halaga ng protina na nauugnay sa timbang. Dahil dito, ang protina ng hayop sa pangkalahatan ay nakakatugon sa mga pangangailangan ng tao nang mas mabuti. Upang magbigay ng isang halimbawa, ang baboy ay mayroong BW na 85, habang ang bigas ay may BW na 66 lamang. Sa pamamagitan ng matalino na pagsasama-sama ng iba't ibang mga carrier ng protina, ang mga pagkain na may mababang halaga ng biyolohikal ay maaaring ma-upgrade sa pamamagitan ng kapwa pagbabalanse ng naglilimita sa amino acid. Ito ay kilala bilang pantulong na epekto ng iba`t ibang mga protina. Sa karamihan ng mga kaso, ang kombinasyon ng gulay at protina ng hayop ay nagreresulta sa isang pagpapahusay. Sa gayon, ang mababang BW ng bigas ay makabuluhang na-upgrade sa pamamagitan ng pagkain nito kasama ang mga isda. Naglalaman ang isda ng masaganang mahahalagang amino acid, tulad ng methionine, at samakatuwid ay may mataas na biological halaga. Ngunit kahit na isang kumbinasyon ng pulos mga mapagkukunan ng protina ng gulay, tulad ng magkasanib na paggamit ng papkorn at beans, nakakamit ang isang biological na halagang halos 100. Sa tulong ng suplemento na epekto ng mga indibidwal na protina, posible na makamit ang isang BW na mas mataas kaysa sa buong protina ng itlog. Ang pinakadakilang epekto na idinagdag sa halaga ay nakamit sa pamamagitan ng pagsasama ng 36% buong itlog na may 64% potato protein, na umaabot sa isang BW na 136.

Pagkasira ng Methionine

Methionine at iba pang mga amino acid sa prinsipyo ay maaaring ma-metabolize at mapasama sa lahat ng mga cell at organo ng organismo. Gayunpaman, ang mga sistema ng enzyme para sa catabolism ng mahahalagang mga amino acid ay matatagpuan higit sa lahat sa mga hepatocytes (atay mga cell). Kapag nasira ang methionine, amonya (NH3) at isang alpha-keto acid ay pinakawalan. Sa isang banda, ang mga alpha-keto acid ay maaaring magamit nang direkta para sa paggawa ng enerhiya. Sa kabilang banda, dahil ang naturang methionine ay likas na glucogenic, nagsisilbi silang tagapagpauna para sa gluconeogenesis (bagong pagbuo ng glukos) sa atay at kalamnan. Para sa hangaring ito, ang methionine ay napapasama sa pamamagitan ng maraming mga intermediate na hakbang patungo sa homoserine pyruvate at succinyl-CoA. Pareho pyruvate at succinyl-CoA, na kung saan ay isang intermediate ng citrate cycle, ay maaaring magsilbing substrates para sa gluconeogenesis. Glukos kumakatawan sa isang mahalagang mapagkukunan ng enerhiya para sa katawan. Ang mga erythrocytes (pulang mga selula ng dugo) at ang bato sa medulla ay ganap na umaasa glukos para sa enerhiya. Ang utak bahagyang lamang, dahil sa gutom na metabolismo maaari itong makakuha ng hanggang sa 80% ng enerhiya nito mula sa mga katawang ketone. Kapag nasira ang glucose, nabuo ang ATP (adenosine triphosphate), ang pinakamahalagang mapagkukunan ng enerhiya ng cell. Kapag nito pospeyt ang mga bono ay hydrolytically cleaved ng mga enzyme, nabuo ang ADP (adenosine diphosphate) o AMP (adenosine monophosphate). Ang enerhiya na inilabas sa prosesong ito ay nagbibigay-daan sa mga cell ng katawan na magsagawa ng osmotic (proseso ng transportasyon sa pamamagitan ng lamad), kemikal (mga reaksiyong enzymatic) o gawaing mekanikal (kalamnan contraction). Ammonia nagbibigay-daan sa pagbubuo ng mga di-mahahalagang amino acid, purine, porphyrins, plasma protein at protina ng impeksyon. Dahil ang NH3 na may libreng form ay neurotoxic kahit sa napakaliit na halaga, dapat itong maayos at palabasin.Ammonia ay maaaring maging sanhi ng malubhang pinsala sa cell sa pamamagitan ng pagbabawal metabolismo ng enerhiya at nagbabago ang pH. Ang pag-aayos ng amonia ay nangyayari sa pamamagitan ng a glutamate reaksyon ng dehydrogenase. Sa prosesong ito, ang amonya na inilabas sa mga extrahepatic na tisyu ay inililipat sa alpha-ketoglutarate, na nagreresulta sa glutamate. Ang paglipat ng isang pangalawang pangkat ng amino sa glutamate nagreresulta sa pagbuo ng glutamine. Ang proseso ng glutamine Ang pagbubuo ay nagsisilbing isang paunang ammonia detoxification. Glutamine, na kung saan ay pangunahing nabuo sa utak, na nagdadala ng nakagapos at sa gayon ay hindi nakakasama sa NH3 sa atay. Ang iba pang mga anyo ng pagdadala ng ammonia sa atay ay aspartic acid (aspartate) at alanine. Ang huli na amino acid ay nabuo sa pamamagitan ng pagbubuklod ng amonya sa pyruvate sa kalamnan. Sa atay, ang amonya ay pinakawalan mula sa glutamine, glutamate, alanine at mag-aspartate. Ang NH3 ay ipinakilala na ngayon sa mga hepatocytes (atay cells) para sa pangwakas detoxification gamit ang carbamyl-pospeyt synthetase sa yurya biosynthesis. Dalawang ammonia molecule bumuo ng isang Molekyul ng yurya, na kung saan ay hindi nakakalason at napapalabas sa pamamagitan ng mga bato sa ihi. Sa pamamagitan ng pagbuo ng yurya, 1-2 moles ng ammonia ay maaaring matanggal araw-araw. Ang lawak ng pagbubuo ng urea ay napapailalim sa impluwensya ng diyeta, lalo na ang pag-inom ng protina sa mga tuntunin ng dami at kalidad ng biological. Sa isang average na diyeta, ang dami ng urea sa pang-araw-araw na ihi ay nasa saklaw na mga 30 gramo.

Mga taong may kapansanan klase Ang pagpapaandar ay hindi makapaglabas ng labis na urea sa pamamagitan ng mga bato. Ang mga apektadong indibidwal ay dapat kumain ng mababang diyeta sa protina upang maiwasan ang pagtaas ng produksyon at akumulasyon ng urea sa bato dahil sa pagkasira ng amino acid.