Zanimive infromacije o aminokislinah

Aminokisline igrajo pomembno vloge, kot gradniki beljakovin in v metabolizmu. 20 aminokislin, ki jih najdemo v beljakovinah, prinašajo široko paleto kemične vsestranskosti. Terciarna struktura proteina, natančno vsebnost aminokislin in zaporedje teh aminokislin specifičnega proteina določi zaporedje baz v genu, ki kodira ta protein. Kemijske lastnosti aminokislin beljakovin določajo biološko aktivnost proteina. Proteini ne samo katalizirajo vse (ali večino) reakcij v živih celicah, temveč nadzirajo skoraj vse celične procese. Poleg tega proteini v svojih aminokislinskih zaporedjih vsebujejo potrebne informacije, da določijo, kako se bo ta protein zložil v tridimenzionalno strukturo in omogočil stabilnost nastale strukture. Področje zbiranja beljakovin in stabilnosti je že več let kritično pomembno področje raziskav in ostaja do danes ena od velikih nerešenih skrivnosti. Vendar se aktivno preiskujein raziskuje in napredek poteka vsak dan.

Ko se učimo o aminokislinah, je pomembno upoštevati, da je eden od pomembnejših razlogov za razumevanje aminokislinske strukture in lastnosti razumevanje strukture proteinov in njihovih lastnosti. Videli bomo, da so zelo kompleksne značilnosti, celo majhnega sorazmerno preprostega proteina, sestavni del lastnosti aminokislin, ki vsebujejo protein.

Bistvene aminokisline

Ljudje lahko proizvedejo 10 od 20 aminokislin. Druge morajo biti dobavljene skozi hrano. Če ne dobimo vsaj ene od 10 esencialnih aminokislin, tistih, ki jih ne moremo proizvesti, povzročimo degradacijo telesnih proteinov-mišic in tako naprej. Za razliko od maščobe in škroba človeško telo ne hrani presežnih aminokislin za kasnejšo uporabo – aminokisline morajo biti v hrani vsak dan.

10 aminokislin, ki jih lahko proizvedemo, so alanin, asparagin, asparaginska kislina, cistein, glutaminska kislina, glutamin, glicin, prolin, serin in tirozin. Tirozin se proizvaja iz fenilalanina, tako da če je dieta pomanjkljiva v fenilalaninu, bo potreben tirozin. Esencialne aminokisline so arginin (potreben za mlade, ne pa tudi za odrasle), histidin, izolevcin, levcin, lizin, metionin, fenilalanin, treonin, triptofan in valin. Te aminokisline so potrebne v prehrani. Rastline, seveda, morajo biti sposobne izdelati vse aminokisline. Ljudje na drugi strani nimajo vseh encimov, potrebnih za biosintezo vseh aminokislin.

O aminokislinah objavljajo prispevke na vseh področjih raziskovanja aminokislin in beljakovin: analiza, ločevanje, sinteza, biosinteza, navzkrižno povezovanje aminokislin, racemizacija / enantiomeri, modifikacija aminokislin kot fosforilacija, metilacija, acetilacija, glikozilacija in nonenzimska glikozilacija, nove vloge aminokislin v fiziologiji in patofiziologiji, biologija, analogi aminokislin in derivati, poliamini, sevane aminokisline, peptidi, stabilni izotopi in izotopi aminokislin. Vklučene v v medicini, prehrambeni kemiji, prehrani, gastroenterologiji, nefrologiji, nevrokemiji, farmakologiji, ekscitatornih aminokislinah so le nekatere od obravnavanih tem. Območja interesa vključujejo: Biokemija, prehrambena kemija, prehrana, nevrologija, psihiatrija, farmakologija, nefrologija, gastroenterologija, mikrobiologija.

Aminokislina, je katera koli skupina organskih molekul, sestavljenih iz osnovne amino skupine (-NH2), kisle karboksilne skupine (-COOH) in organske skupine R (ali stranske verige), ki je edinstvena za vsako aminokislino. Izraz aminokislina je kratek za α-amino [alfa-amino] karboksilno kislino. Vsaka molekula vsebuje središčni ogljikov (C) atom, imenovan a-ogljik, na katerega sta vezana amino in karboksilna skupina. Preostale dve vezi a-ogljikovega atoma so na splošno izpolnjene z atomom vodika (H) in skupino R, mikrobiologijo.

Gradniki beljakovin

Beljakovine so najpomembnejše za nadaljnje delovanje življenja na zemlji. Beljakovine katalizirajo veliko večino kemičnih reakcij, ki se pojavljajo v celici. Zagotavljajo številne strukturne elemente celice in pomagajo povezati celice skupaj v tkiva. Nekateri proteini delujejo kot elementi, ki omogočajo gibanje. Drugi so odgovorni za prevoz vitalnih materialov od zunaj celice (“zunajcelični”) do znotraj (“znotrajcelični”). Proteini v obliki protiteles ščitijo živali pred boleznimi in v obliki interferona namestijo intracelularni napad na viruse, ki so se izognili uničenju protiteles in drugih obrambnih mehanizmov imunskega sistema. Mnogo hormonov je beljakovin. Nenazadnje beljakovine nadzirajo aktivnost genov (“ekspresija genov”).

Ta obilica bistvenih nalog se odraža v neverjetnem spektru znanih proteinov, ki se znatno razlikujejo po njihovi celotni velikosti, obliki in obtoku. Znanstveniki so do konca 19. stoletja cenili, da čeprav obstajajo številne različne vrste proteinov v naravi, vsi proteini po svoji hidrolizi prinesejo vrsto enostavnejših spojin, gradnikov beljakovin, imenovanih aminokisline. Najenostavnejša aminokislina se imenuje glicin, imenovana po svojem sladkem okusu (gliko, “sladkor”). Bila je ena od prvih aminokislin, ki jih je treba identificirati, saj so bili izolirani iz beljakovinskega želatina leta 1820. Sredi 50. let prejšnjega stoletja so znanstveniki, ki so sodelovali pri razjasnitvi razmerja med beljakovinami in geni, potrdili, da je 20 aminokislin (imenovanih standardnih ali skupnih aminokislin) Aminokisline je treba obravnavati kot bistvene gradnike vseh beljakovin. Zadnji od teh, ki jih je bilo treba odkriti, treonin, so bili ugotovljeni leta 1935.

Vse aminokisline, razen  glicina, so kiralne molekule. To pomeni, da obstajajo v dveh optično aktivnih asimetričnih oblikah (imenovanih enantiomeri), ki so zrcalne slike med seboj. (Ta lastnost je konceptualno podobna prostorskemu odnosu leve roke na desno.) En enantiomer je označen z d in drugi l. Pomembno je omeniti, da aminokisline, najdene v beljakovinah, skoraj vedno imajo le l-konfiguracijo. To odraža dejstvo, da so se encimi, odgovorni za sintezo beljakovin, razvili, da uporabljajo samo l-enantiomere. Glede na to skoraj univerzalnost, se predpona l običajno izpusti. Nekatere d-aminokisline najdemo v mikroorganizmih, zlasti v celičnih stenah bakterij in v večih antibiotikih.

 

 

Comments are closed