Struktura, funkcije in sinteza Cadaverina

The Cadaverina Je poliamin naravnega izvora z več bioaktivnimi oblikami. Poliamini so molekule s kationskimi značilnostmi, ki se porazdelijo po celičnem citosolu in pomagajo uravnavati procese rasti in diferenciacije celic.

Pri živalih so koraki v koncentraciji trupla v citosolu celic na splošno povezani z rastjo celic. Vendar je včasih lahko takšna rast posledica tkivne tumogeneze.

Grafična shema caterinske molekule (vir: Calvero. [Javna domena] prek Wikimedia Commons)

V rastlinah se je pokazalo, da ima truplo nepogrešljivo funkcijo pri delitvi celic in embriogenezi. Neposredno interakcijo z nukleinskimi kislinami in anionskimi komponentami, ki jih ima celična membrana.

Cadaverine se zlahka sintetizira iz ene od osnovnih aminokislin, bogat z dušikovnimi skupinami, kot je alanin. Zaradi tega živila, bogata z aminokislinami, če niso pravilno ohranjena, razvijejo produkt gnilega vonja v telesnem tvorbi.

Danes se truplo proizvaja s komercialnimi interesi z neposredno mikrobno fermentacijo ali celotnimi celičnimi bioreaktorji.

Zaradi vseh teh razlogov ima korporein veliko aplikacij za biotehnologijo na področjih kmetijstva in medicine, trenutno pa ta spojina postaja pomemben industrijski kemik, zaradi široke palete aplikacij.

[TOC]

Struktura

Truplo ima jedro, sestavljeno iz α-alcana. Njegova struktura je zelo podobna strukturi heksametilendiamina in se zato uporablja pri sintezi poliamidov in poliuretanov.

Skupno ime "Cadaverina" izvira iz arome trupel za razgradnjo. Bakterije, ki začnejo razgraditi telesa, sintetizirajo veliko količino trupla in povzročajo to kupomno aromo.

Vam lahko služi: levkociti (bele krvne celice): značilnosti, funkcije, vrste

Caterin molekularna formula je C5H14N2, ime kemične spojine. Je spojina topna v vodi.

Molekularna masa trupla je 102,178 g/mol, tališče 9 ° C in vrelišča 179 ° C. Spojina je vnetljiva v prisotnosti nekega toplotnega vira nad 62 ° C.

V svoji komercialni obliki je truplo v brezbarvnem tekočem stanju z repelentnim in neprijetnim vonjem, značilnim za spojino.

Ta spojina je proti Putrescini, vendar ima Putrescina osrednje okostje štirih ogljikovih (butan) atomov in ne pet, na primer Corpore.

Za večino spojin, ki imajo strukturo, podobno truplo, kot so putrescin, norespimidin, spermidin in spermo.

Funkcije

V bakterijah

V bakterijah je ena glavnih funkcij trupla uravnavati pH v citosolu, to je, da ščiti celice pred kislim stresom in uspe, ko se pH zmanjša in je na sredini veliko količine L-lizina lahko sintetizira truplo.

Ta zaščitni mehanizem se aktivira s signalizacijo membranskih beljakovin, imenovanih truplo c. Ti se aktivirajo, ko zaznajo povečanje koncentracije H+ ionov v tujini.

Poleg tega, ko so celice v anaerobnih pogojih (odsotnost kisika), jih ščiti pred odsotnostjo anorganskega fosforja (PI).

V anaerobni bakteriji je truplo bistvena sestavina celične stene, saj deluje kot povezava med peptidoglikanom in zunanjo membrano. Cadaverine sodeluje tudi v biosintezi in izvozu siderofore v zunajcelično okolje.

Vam lahko služi: celično jedro

V rastlinah

V rastlinah je bila uporaba trupla preučena in njeni derivati ​​kot modulator stresa in staranja. To posega v signalni sistem, da aktivira obrambne sisteme pred obema dejavnikoma.

Nekateri znanstveniki predlagajo, da se Caterin veže na sladkorne skeletne DNA fosfat, ga varuje in postane bolj stabilen proti mutagenim zdravilom, saj so bile v rastlinskih celicah, ki so pod osmotskim in slanim stresom.

Dodatek korpore zamrznjenih rastlin tkiva zmanjšuje poškodbe DNK, poveča proizvodnjo encimov antioksidantov in Rnam. V celicah, okuženih s patogenom, je bilo odkrito povečanje koncentracije trupla.

Vendar pa še vedno obstaja več polemik o natančni aktivnosti trupla v imunskem odzivu rastlin. Na splošno se truplo obravnava kot signalni prevodnik in pretvornik v notranji presnovi rastlin.

Pri živalih

Pri živalih je malo znanega o mehanizmu delovanja trupla. Vendar je jasno, da se v citosolu ne sintetizira, saj živalske celice nimajo encima, potrebnega za omenjeno reakcijo.

Ta spojina se tvori znotraj celične po različnih poteh. Prisotnost trupla je bila vedno najdena v gojenju živalskih celic, ne glede na to, ali imajo normalno ali pretirano rast (zaradi neke patologije).

Sinteza

V skoraj vseh organizmih se korporein proizvaja z neposredno dekarboksilacijo l-alanin aminokisline.

Grafična shema sinteze vsakegavaerina z delovanjem encima rudboksilaze (LDC) (vir: Richard-59 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0)] prek Wikimedia Commons

V rastlinah je encim dekarboksilaza nameščena znotraj kloroplastov. Natančneje v stromi in semenskih poganjkih (sadike) je bilo ugotovljeno povečanje proizvodnje korporeina.

Vam lahko služi: faza G1 (celični cikel): opis in pomen

Vendar pa semena, embrionalna os, kotiledoni, epikotil, hipokotil in korenine kažejo največje aktivnosti encima lizin dekarboksilaze pri mnogih vrstah rastlin.

Kljub zgoraj navedenemu je v resnici vakuum informacij o eksperimentalni proizvodnji trupla z neposredno encimsko katalizo, saj lizin dekarboksilaze izgubi 50% svoje aktivnosti, potem ko je ustvaril določeno količino korpore.

Na industrijski ravni se ta spojina dobi z metodami ločevanja in čiščenja od bakterij, ki se vzdržujejo v bioreaktorjih, ki jih dosežemo z organskimi topili tipa N-butanola, 2-butanola, 2-oktanola ali cikloheksanola.

Druga metoda, s katero se pri pridobivanju trupla dobita dobra zmogljivost, je ločevanje faz s kromatografijo, destilacijo ali padavinami, saj ima nižjo tališče kot številne druge spojine v celičnem fermentiranem.

Reference

1. Gamarnik, a., & Frydman, r. B. (1991). Cadaverine, Ansential Diamin za normalen razvoj korenine SO. Plant Physiology, 97 (2), 778–785.
2. Kovács, t., Mikó, e., Življenje, a., Sebő, é., Toth, j., Cssonka, t.,… & Toth, D. (2019). Cadaverine, presnovek mikrobioma, zmanjšuje receptorje za aminokislinsko kislino. Znanstvena poročila, 9 (1), 1300.
3. Ma, w., Chen, k., Li, in., Hao, n., Wang, x., & Ouyang, str. (2017). Napredek v proizvodnji bakterij in njenih aplikacij. Inženiring, 3 (3), 308–317.
4. Samartzidou, h., Mehrazin, m., Xu, z., Benedik, m. J., & Delcour,. H. (2003). Kadeverinsko inhipiranje porina igra vlogo pri preživetju celic pri kislem pH. Časopis za bakteriologijo, 185(1), 13-19.
5. Vzemi, str. C., Lakra, n., & Mishra, s. N. (2013). Kadaverine: katabolit lizina, ki sodeluje pri rasti in razvoju rastlin. Rastlinska signalizacija in vedenje, 8 (10), E25850.