Karakteristik serin, fungsi, metabolisme, makanan

Itu Serin Ini adalah salah satu dari 22 asam amino basa, meskipun ini tidak diklasifikasikan sebagai asam amino esensial untuk manusia dan hewan lainnya, karena disintesis oleh tubuh manusia.

Menurut nomenklatur tiga huruf, serin dijelaskan dalam literatur sebagai (S dalam kode huruf tunggal). Asam amino ini berpartisipasi dalam sejumlah besar rute metabolisme dan memiliki karakteristik kutub, tetapi tidak memiliki beban pada pH netral.

Representasi dari serangkaian asam amino serin (Sumber: Pagezero at It.Wikipedia [domain publik] melalui Wikimedia Commons)

Banyak enzim penting untuk sel memiliki banyak.

The serine, among many of its functions, participates as a precursor and scaffolding molecule in the biosynthesis of other amino acids such as glycine and cysteine ​​​​and is part of the structure of the sphingolipids present in cell membranes in cell membranes.

Laju sintesis serin bervariasi di setiap organ dan, di samping itu, ia berubah sesuai dengan tahap pengembangan di mana individu tersebut.

Para ilmuwan telah mengusulkan bahwa konsentrasi L-serin dalam jaringan otak meningkat seiring bertambahnya usia, karena permeabilitas penghalang sel darah menurun di otak orang dewasa, mampu menyebabkan gangguan otak yang parah.

Diketahui bahwa L-serin sangat penting untuk biosintesis neurotransmiter, fosfolipid dan makromolekul kompleks lainnya, karena memberikan prekursor untuk beberapa jalur metabolisme ini.

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa pasokan suplemen atau konsentrat L-serin ke jenis pasien tertentu meningkatkan homeostasis glukosa, fungsi mitokondria dan mengurangi kematian neuron.

[TOC]

Karakteristik dan Struktur

Semua asam amino memiliki sebagai struktur dasar gugus karboksil dan gugus amino yang melekat pada atom karbon yang sama; Namun, ini berbeda satu sama lain dengan rantai samping mereka, yang dikenal sebagai kelompok R, yang dapat bervariasi dalam ukuran, struktur dan bahkan dalam muatan listrik mereka

Serin ini berisi tiga atom karbon: karbon pusat persatuan, di satu sisi, ke gugus karboksil (COOH) dan di sisi lain, kelompok amino (NH3+). Dua ikatan karbon sentral lainnya ditempati oleh atom hidrogen dan kelompok CH2OH (kelompok R), karakteristik serin.

Karbon sentral tempat gugus amino dan karboksil asam amino dikenal sebagai karbon α. Atom karbon lain dari kelompok R ditunjuk dengan huruf -huruf alfabet Yunani.

Dalam kasus serin, misalnya, satu -satunya atom karbon dalam kelompok R -nya, yang terkait dengan kelompok OH, dikenal sebagai karbon γ.

Dapat melayani Anda: phosphatidilserine: struktur, sintesis, fungsi, lokasi

Klasifikasi

Serin diklasifikasikan dalam kelompok asam amino kutub tanpa beban. Anggota kelompok ini adalah asam amino yang sangat larut dalam air, yaitu, mereka adalah senyawa hidrofilik. Dalam serin dan treonin, hidrofilisitas disebabkan oleh kemampuannya untuk membentuk jembatan hidrogen dengan air melalui gugus hidroksil (OH).

Dalam kelompok asam amino kutub tanpa beban, sistein, asparagin dan glutamin juga dikelompokkan bersama. Semua ini memiliki kelompok kutub dalam rantai R mereka, namun, kelompok ini tidak terionisasi dan pH dekat netralitas membatalkan muatan mereka yang menghasilkan senyawa dalam bentuk "Zwitterion".

Stereokimia

Asimetri umum asam amino membuat stereokimia senyawa ini sangat penting dalam rute metabolisme di mana mereka berpartisipasi. Dalam kasus serin, ini dapat ditemukan sebagai d-o l-serine, menjadi yang terakhir disintesis secara eksklusif oleh sel-sel sistem saraf yang dikenal sebagai astrosit.

Karbon α dari asam amino adalah karbon kiral, karena mereka memiliki empat substituen bersatu yang berbeda, yang menghasilkan bahwa setidaknya ada dua stereoisomer yang dapat dibedakan untuk setiap asam amino.

Stereoisomer adalah gambar cermin dari suatu molekul, yaitu, Anda tidak dapat tumpang tindih satu di sisi lain. Larutan asam amino ini memutar bidang cahaya terpolarisasi dalam arah yang berlawanan dalam arah yang berlawanan dilambangkan dengan huruf d o yang secara eksperimental.

L-serin yang disintesis dalam sel sistem saraf berfungsi sebagai substrat untuk mensintesis glisin atau D-serin. D-serin adalah salah satu elemen terpenting untuk pertukaran vesikel antar neuron, sehingga beberapa penulis mengusulkan bahwa kedua isoform serin, pada kenyataannya, asam amino esensial untuk neuron untuk neuron.

Fungsi

Kelompok OH serin dalam r chain r -nya membuatnya menjadi nukleofil yang baik, jadi itu adalah kunci aktivitas banyak enzim dengan serin di situs aktifnya. Serin adalah salah satu substrat yang diperlukan untuk NADPH dan sintesis nukleotida glutatic.

L-series sangat diperlukan untuk pengembangan dan berfungsinya sistem saraf pusat yang tepat. Studi telah menunjukkan bahwa pasokan eksogen L-serin dalam dosis rendah ke neuron hippocampus dan sel Purkinje In vitro, Meningkatkan kelangsungan hidup Anda.

Beberapa studi sel kanker dan limfosit telah menemukan bahwa unit karbon yang bergantung pada serin diperlukan untuk produksi nukleotida yang berlebihan, serta proliferasi sel kanker selanjutnya.

Dapat melayani Anda: mikrobiota: komposisi, fungsi dan di mana itu

Selenocysteine ​​adalah bagian dari 22 asam amino basa dan diperoleh hanya sebagai turunan dari serin. Asam amino ini telah diamati hanya pada beberapa protein, mengandung selenium alih -alih belerang yang melekat pada sistein dan disintesis berdasarkan serin sterifikasi.

Biosintesis

Serin adalah asam amino yang tidak penting, karena disintesis oleh tubuh manusia. Namun, ini dapat diasimilasi dari diet berbagai sumber seperti protein dan fosfolipid, terutama.

Serin disintesis dalam bentuknya dengan konversi molekul glisin, reaksi yang dimediasi oleh enzim hidroksimetil-transferase.

Diketahui bahwa tempat utama sintesis L-serin adalah dalam astrosit dan bukan pada neuron. Ini adalah sel-sel ini, sintesis terjadi dengan rute fosforilasi di mana 3-fosfoglikerat berpartisipasi, perantara glikolitik.

Tiga enzim bertindak pada rute ini: dehidrogenase 3-fosfoglogenase, fosfoserin-transferase dan fosfoserin-fosfatase.

Organ -organ penting lainnya mengenai sintesis serin adalah hati, ginjal, testis dan limpa. Enzim yang mensintesis serin.

Salah satu rute sintesis pertama serin yang diketahui adalah jalur katabolik yang terlibat dalam glukoneogenesis, di mana L-serin diperoleh sebagai metabolit sekunder. Namun, kontribusi rute ini untuk produksi serin tubuh rendah.

Metabolisme

Saat ini diketahui bahwa serin dapat diperoleh dari metabolisme karbohidrat di hati, di mana asam D-glikerum, asam 3-fosfoglikerik dan asam 3-phosphohydroxipirúvic diproduksi. Berkat proses transaminasi antara asam pyruvic 3-hydroxi dan alanin diproduksi serin.

Eksperimen dengan tikus secara radioaktif menandai karbon 4 glukosa, telah menyimpulkan bahwa karbon ini secara efektif dimasukkan ke dalam kerangka karbon serin, menunjukkan bahwa asam amino tersebut memiliki prekursor tiga karbon yang mungkin dari piruvat.

Pada bakteri, enzim L-serin-desaminase adalah enzim utama yang bertugas memetabolisme serin: ia mengubah L-serine menjadi piruvat. Diketahui bahwa enzim ini hadir dan aktif dalam tanaman DAN. coli Pemberian dalam media minimal dengan glukosa.

It is not known for sure what is the real function of the L-Serine-Desaminase in these microorganisms, since its expression is induced by mutational effectors that damage DNA by ultraviolet radiation, due to the presence of nalidíxico, mythomicin and others, mythomicin and orang lain, jadi itu mengikuti bahwa ia harus memiliki implikasi fisiologis yang penting.

Dapat melayani Anda: dryopithecus: penemuan, karakteristik, tengkorak, makanan

Makanan kaya serin

Semua makanan dengan konsentrasi protein tinggi kaya akan serin, terutama telur, daging dan ikan. Namun, ini adalah asam amino yang tidak penting, sehingga tidak perlu untuk mencernanya, mengingat fakta bahwa tubuh mampu mensintesisnya dengan sendirinya.

Beberapa orang menderita gangguan yang tidak biasa, karena mereka memiliki fenotip kekurangan sehubungan dengan mekanisme sintesis serin dan glisin, oleh karena itu, mereka perlu menelan suplemen makanan pekat untuk kedua asam amino amino.

Selain itu, merek komersial yang berspesialisasi dalam penjualan suplemen vitamin (Lamberts, sekarang Sport dan Holomega) menawarkan fosfatidilserin dan konsentrat L-serin untuk meningkatkan produksi massa otot pada atlet kompetisi tinggi dan angkat besi yang angkat besi tinggi.

Penyakit terkait

Kerusakan enzim yang terlibat dalam biosintesis serin dapat menyebabkan patologi yang serius. Dengan mengurangi konsentrasi serin dalam plasma darah dan cairan serebrospinal, dapat menyebabkan hipertonia, penundaan psikomotorik, mikrosefali, epilepsi dan gangguan kompleks dari sistem saraf pusat pusat.

Saat ini telah ditemukan bahwa defisiensi serin terlibat dalam pengembangan diabetes mellitus, karena L-serine diperlukan untuk sintesis insulin dan reseptornya.

Bayi yang menunjukkan cacat dalam biosintesis serin secara neurologis abnormal saat lahir, menunda pertumbuhan intrauterin, mikrosefali kongenital, katarak, kejang dan keterlambatan serius dalam perkembangan neurologis.

Referensi

1. Elsila, J. DAN., Dworkin, J. P., Bernstein, m. P., Martin, m. P., & Sandford, s. KE. (2007). Mekanisme pembentukan asam amino dalam analog es antarbintang. The Astrophysical Journal, 660 (1), 911.
2. Ichord, r. N., & Bearden, D. R. (2017). Ensefalopati metabolik perinatal. Dalam neurologi anak Swaiman (PP. 171-177). Elsevier.
3. Mothet, J. P., Orang tua, a. T., Wolosker, h., Brady, r. SALAH SATU., Linden, d. J., Ferris, c. D.,… & Snyder, s. H. (2000). D-serin adalah ligan endogen untuk situs glisin penerima N-metil-D-apartat. Prosiding National Academy of Sciences, 97 (9), 4926-4931
4. Nelson, d. L., Lehninger, a. L., & Cox, m. M. (2008). Prinsip -prinsip biokimia lehninger. Macmillan.
5. Rodríguez, a. DAN., Ducker, g. S., Billingham, l. K., Martinez, c. KE., Mainolfi, n., Suri, v.,… & Chandel, n. S. (2019). Metabolisme serin mendukung produksi IL-1β makrofag. Metabolisme Sel, 29 (4), 1003-1011.
6. Tabatabaie, l., Klomp, l. W., Berger, r., & Koning, t. J. (2010). Sintesis L-Serine dalam Sistem Saraf Pusat: Tinjauan Gangguan Kekurangan Serin. Genetika dan metabolisme molekuler, 99 (3), 256-262.