Carnosin

Carnosin
Generel
Systematisk
navn		 ​(2S)​-​2-​​(3-​aninopropanoylamin)​-​3-​(1H-​imidazol-​5-​yl)​propansyre
Traditionelle navne beta -alanyl-L-histidin
Chem. formel C9H14O3N4 _ _ _ _ _ _ _
Fysiske egenskaber
Molar masse 226,3 g/ mol
Termiske egenskaber
Temperatur
 •  smeltning 246-260°C
Kemiske egenskaber
Syredissociationskonstant 6,95
Klassifikation
Reg. CAS nummer 305-84-0
PubChem 439224
Reg. EINECS nummer 206-169-9
SMIL   C1=C(NC=N1)CC(C(=O)O)NC(=O)CCN
InChI   InChI=1S/C9H14N4O3/c10-2-1-8(14)13-7(9(15)16)3-6-4-11-5-12-6/h4-5.7H,1-3, 10H2 ,(H,11,12)(H,13,14)(H,15,16)/t7-/m0/s1CQOVPNPJLQNMDC-ZETCQYMHSA-N
CHEBI 15727
ChemSpider 388363
Sikkerhed
LD 50 > 14930 mg lg −1 (mus, oral) [1]
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.
 Mediefiler på Wikimedia Commons

Carnosin ( beta -alanyl-L-histidin) er et dipeptid bestående af aminosyrerester β-alanin og histidin . Findes i høje koncentrationer i muskel- og hjernevæv.

Discovery

Carnosine blev opdaget i 1900 af B.C. Gulevich i et kødekstrakt [2] og blev det første biogene peptid, der blev opdaget. Sammen med carnosin blev dens analog anserine også opdaget , hvor hydrogenet i histidin -heterocyklussen er erstattet af en methylgruppe. Efterfølgende instruerede Gulevich sin elev Sergei Evgenievich Severin om at finde ud af funktionen af ​​disse stoffer. S. E. Severin forblev tro mod sin lærers forskrifter og fandt i 1952 ud af muskeldipeptidernes funktion. Det viste sig, at hvis carnosin tilsættes til en opløsning, hvori en isoleret frømuskel var placeret, så får den under påvirkning af en elektrisk ladning evnen til at arbejde i timevis uden nogen form for træthed. Denne erfaring kom senere ind i fysiologien som "Severin-fænomenet". Efter at have målt alle parametrene blev det klart, at i nærvær af carnosin er musklen i stand til at akkumulere enorme mængder laktat . Derfor en simpel forklaring: carnosin fungerer som en pH-buffer og binder de protoner , der dannes under glykolysen . S. E. Severin var ikke enig i denne fortolkning af hans resultater, idet han anså bufferfunktionen for at være for enkel og endda elendig. Resultaterne af eksperimentet blev offentliggjort på russisk, men modtog ikke et svar, forfatteren selv tillagde ingen betydning for den virkning, han opdagede, og fortsatte med at lede efter alternative funktioner af carnosin. Og 30 år efter opdagelsen af ​​Severins fænomen blev hans oplevelse gentaget i udlandet ved hjælp af en TRIS-buffer . En kolossal stigning i muskelpræstation under påvirkning af dette stof blev beskrevet, og her blev det forklaret med en buffereffekt uden nogen henvisning til S. E. Severin [3] .

Egenskaber og funktioner

Carnosin er metabolisk inert, hvilket er dets vigtige egenskab som en specialiseret pH-buffer. Carnosin kan protoneres og deprotoneres uden problemer, hvilket ikke vil påvirke forløbet af forskellige metaboliske processer. Det er også vigtigt, at det indeholder en usædvanlig β-aminosyre. Tilsyneladende er dette en anden måde at gøre dette stof mere inert på, herunder at få det ud af kontrol med konventionelle peptidaser.

Som et resultat viste det sig, at pH-bufferen ikke er den eneste funktion af carnosin. Forskere fra Storbritannien [4] , Sydkorea [5] [6] og andre lande [7] [8] [9] har vist, at carnosin har antioxidantegenskaber . Carnosin er en fremragende chelator af Cu 2+ og Fe 2+ ioner , som i fri form katalyserer omdannelsen af ​​hydrogenperoxid til OH• radikalet [10] . Det deltager også i slukningen af ​​reaktive oxygenarter (ROS) og beskytter kroppen mod alfa-beta umættede aldehyder, dannet af superoxiderede fedtsyrer i cellemembraner under oxidativ stress , gennem deres kemiske binding. Derudover hæmmer carnosin væksten af ​​amyloidfibriller , som for eksempel dannes ved Alzheimers sygdom .

Noter

  1. ↑ Eintrag zu Carnosine in der ChemIDplus -Datenbank fra United States National Library of Medicine (NLM)
  2. ↑ Broude L. M., Derviz G. V., Severin S. E. Akademiker Vladimir Sergeevich Gulevich (1867-1933) // Biokemi. 1968. V. 33. Nr. 2. S. 195-202.
  3. ↑ Skulachev, 2010 , s. 78-80.
  4. ↑ Aruoma OI, Laughton MJ, Halliwell B. Carnosine, homocarnosine and anserine: kunne de fungere som antioxidanter in vivo? (engelsk)  // The Biochemical Journal : journal. - 1989. - December ( bd. 264 , nr. 3 ). - s. 863-869 . — PMID 2559719 .
  5. ↑ Choi SY, Kwon HY, Kwon OB, Kang JH Hydrogenperoxid-medieret Cu,Zn-superoxiddismutasefragmentering: beskyttelse med carnosin, homocarnosin og anserine   // Biochimica et Biophysica Acta : journal. - 1999. - November ( bd. 1472 , nr. 3 ). - s. 651-657 . - doi : 10.1016/S0304-4165(99)00189-0 . — PMID 10564779 .
  6. ↑ Klebanov GI, Teselkin YuO, Babenkova IV, et al. Effekt af carnosin og dets komponenter på frie radikaler  (engelsk)  // Membrane & Cell Biology  : journal. - 1998. - Bd. 12 , nr. 1 . - S. 89-99 . — PMID 9829262 .
  7. ↑ Babizhayev MA, Seguin MC, Gueyne J., Evstigneeva RP, Ageyeva EA, Zheltukhina GA L-carnosin (beta-alanyl-L-histidin) og carcinin (beta-alanylhistamin) fungerer som naturlige antioxidanter med hydroxyl-radikal- og lipid-afvenning -peroxidaseaktiviteter  //  The Biochemical Journal : journal. - 1994. - December ( bind 304 , nr. 2 ). - S. 509-516 . — PMID 7998987 .
  8. ↑ Chan KM, Decker EA Endogene skeletmuskel-antioxidanter  (neopr.)  // Critical Reviews in Food Science and Nutrition. - 1994. - T. 34 , nr. 4 . - S. 403-426 . doi : 10.1080 / 10408399409527669 . — PMID 7945896 .
  9. ↑ Kohen R., Yamamoto Y., Cundy KC, Ames BN Antioxidantaktivitet af carnosin, homocarnosin og anserine til stede i muskler og hjerne  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal  . - 1988. - Maj ( bind 85 , nr. 9 ). - s. 3175-3179 . - doi : 10.1073/pnas.85.9.3175 . — PMID 3362866 .
  10. ↑ Skulachev, 2010 , s. 79.

Litteratur