хидроксилизин

хидроксилизин е некласическа протеиногенна аминокиселина. Той се включва в съответния протеин като лизин и се хидролизира до хидроксилизин в рамките на полипептида с помощта на ензим. Той е един от основните компоненти на колагеновите протеини в съединителната тъкан.

Какво е хидроксилизин?

Хидроксилизинът е протеиногенна аминокиселина, която първо се включва в протеин като лизин. Следователно това е неканонична протеиногенна аминокиселина. Терминът "каноничен" означава класически.

Така че няма кодон за тази аминокиселина. Хидроксилизинът се намира главно в колагена на съединителната тъкан и в гликопротеините. Там лизинът се превръща в хидроксилизин чрез ензимни процеси. Само част от лизина се превръща в хидроксилизин. Свойствата на съответните колагени зависят от количеството на хидролизираните остатъци от лизин и пролин.

Хидроксилизинът може да бъде изолиран в свободна форма като хидрохлорид. Хидрохлоридът на хидроксилизин е бежов прах с температура на топене, която е от 225 до 230 градуса. Това е основна аминокиселина, която също кара протеините, съдържащи хидроксилизин, да реагират основни. Хидроксилизинът е открит от американския биохимик и съосновател на "Клинична химия" Доналд Ван Слейк (1883-1971).

Функция, ефект и задачи

Хидроксилизинът има голямо значение за структурата на съединителната тъкан. Гликопротеините също съдържат хидроксилизин, за да образуват гликозидни съединения на протеина със захарни остатъци върху хидроксилния остатък.

В рамките на колагена той е отговорен за кръстосаното свързване на отделните протеинови молекули. Заедно с хидроксилпролина, хидролизираната форма на пролин, той също е от съществено значение за изграждането на третичните и кватернерните структури на колагена. Хидроксилирането на лизин се катализира от ензима лизил хидроксилаза с участието на кофакторите железни йони и аскорбинова киселина (витамин С). Моделът на разпределение на хидроксилираните остатъци от лизин в колагена не е нито особено твърд, нито гъвкав. Винаги има повтарящи се модели.

Съществуват обаче цели зони в протеина, които не съдържат хидроксилирани остатъци от лизин. Докато хидроксипролинът е отговорен за спиралната структура на колагена чрез свързването на три протеинови вериги, кръстосаните връзки между различните протеинови молекули се образуват чрез хидроксилните групи на хидроксилизина. В допълнение, тези молекулни групи служат и като свързващо място за гликозидна връзка със захар. Като цяло това гарантира здравината на съединителната тъкан.

Ако има дефицит на хидроксилизин в протеините, това не може да бъде отстранено чрез допълнителен прием на аминокиселината. Няма кодон за свободен хидроксилизин, така че той да не може да бъде включен в съответния протеин. Следователно стойността на хранителните добавки с добавен хидроксилизин е много съмнителна. Следователно дефицитът трябва да се дължи на недостатъчно хидроксилиране на лизин.

Образование, възникване, свойства и оптимални стойности

Хидроксилизинът се намира само в колагена от хора и животни. Има и някои гликопротеини, които също съдържат хидроксилизин. Това включва адипонектин. Адипонектинът е хормон, който се произвежда в мастната тъкан и има решаващо влияние върху ефективността на инсулина. Хидроксилизинът е открит и при някои бактерии, като Staphylococcus aureus.

Разпределението на хидроксилирания лизин не е равномерно в колагена. Има места, където почти винаги се намира. В други области хидроксилизин почти никога не се среща. Това неравномерно разпределение определя структурата на колагена. В рамките на тройната спирална структура на колагена, хидроксилизинът винаги е разположен в положение Y на повтарящата се последователност Gly-X-Y. В късите региони с не-спирална структура, хидроксилизин се среща и на други места.

Болести и разстройства

Съединителната тъкан е абсолютно зависима от наличието на хидроксилизин. Колагенът може да бъде стабилен и твърд само ако кръстосаните връзки между протеиновите молекули работят. Недостигът на хидроксилизин причинява слабост на съединителната тъкан.

Ако той присъства само в изключително малки количества или изобщо не съществува, съответният организъм не би бил жизнеспособен. Съединителната тъкан вече не може да изпълнява задачата си като ограничаваща и поддържаща тъкан за органите. Всъщност има заболявания, които могат да бъдат проследени до липса на хидроксилизин. Тъй като тази аминокиселина е първоначално включена като лизин по време на синтеза на протеини, тя не може да бъде първичен дефицит. Хидроксилизинът се образува от лизин в рамките на колагеновия протеин с помощта на лизил хидроксилази. Дефицитът на хидроксилизин може да бъде резултат само от дефект на този ензим или недостатъчната му функция.

Има група от хетерогенни вродени слабости на съединителната тъкан, известна като синдром на Ehlers-Danlos. Редица мутации могат да бъдат отговорни за тази клинична картина. Наред с други неща, лизил хидроксилазата също може да бъде дефектна, така че твърде малко лизин е хидроксилиран. Синдромът на Ehlers-Danlos се проявява чрез свръхтягаемост на кожата и свръхмобилност на ставите. Вътрешните органи, кръвоносните съдове, сухожилията, връзките и мускулите също са засегнати. Прогнозата зависи от тежестта на дефекта. Ако съдовете участват, трябва да се очаква неблагоприятен курс. Пълната недостатъчност на ензима лизил хидроксилаза е несъвместима с живота и затова не се наблюдава.

Но дори и при непокътнат ензим може да има слаба съединителна тъкан поради ниската му активност. Лизил хидроксилазата изисква железни йони и аскорбинова киселина (витамин С) като кофактори. Ако например витамин С липсва, се случва това, което е известно като скорбут. Щервата е придобито заболяване на съединителната тъкан, причинено от липса на хидроксилни групи върху пролиновите и лизинови остатъци от колаген. Причината е ниската активност на пролин хидроксилаза и лизин хидроксилаза поради недостиг на аскорбинова киселина.