Homocystein - Homocysteine
Namen | |
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IUPAC-Name
2-Amino-4-sulfanylbutansäure
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Bezeichner | |
3D-Modell ( JSmol )
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ChEBI | |
ChEMBL | |
ChemSpider | |
ECHA-InfoCard | 100.006.567 |
EG-Nummer | |
KEGG | |
PubChem- CID
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UNII | |
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Eigenschaften | |
C 4 H 9 NO 2 S | |
Molmasse | 135,18 g/mol |
Aussehen | weißes kristallines Pulver |
Schmelzpunkt | 234–235 °C (453–455 °F; 507–508 K) (zersetzt) |
löslich | |
log P | -2.56 |
Säure (p K a ) | 2,25 |
Gefahren | |
GHS-Piktogramme | |
GHS-Signalwort | Warnung |
H302 | |
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Materialien im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa). |
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überprüfen ( was ist ?) | |
Infobox-Referenzen | |
Homocystein / ˌ h oʊ m oʊ s ɪ s t í n / ist ein nicht-proteinogenen α-Aminosäure . Es ist ein Homolog der Aminosäure Cystein , das sich durch eine zusätzliche Methylenbrücke (-CH 2 -) unterscheidet. Es wird aus Methionin biosynthetisiert, indem seine endständige Cε- Methylgruppe entfernt wird . Im Körper kann Homocystein zu Methionin recycelt oder mit Hilfe bestimmter B-Vitamine in Cystein umgewandelt werden .
Ein hoher Homocysteinspiegel im Blut ( Hyperhomocysteinämie ) macht eine Person anfälliger für eine Schädigung der Endothelzellen , was zu einer Entzündung der Blutgefäße führt, die wiederum zu Atherogenese führen kann , die zu einer ischämischen Schädigung führen kann . Daher ist Hyperhomocysteinämie ein möglicher Risikofaktor für eine koronare Herzkrankheit . Eine koronare Herzkrankheit tritt auf, wenn eine atherosklerotische Plaque den Blutfluss zu den Koronararterien blockiert , die das Herz mit sauerstoffreichem Blut versorgen.
Hyperhomocysteinämie wurde mit dem Auftreten von Blutgerinnseln, Herzinfarkten und Schlaganfällen korreliert, obwohl unklar ist, ob Hyperhomocysteinämie ein unabhängiger Risikofaktor für diese Erkrankungen ist. Hyperhomocysteinämie wurde auch mit frühzeitigen Spontanaborten und mit Neuralrohrdefekten in Verbindung gebracht .
Struktur
Homocystein liegt bei neutralen pH-Werten als Zwitterion vor .
Biosynthese und biochemische Rollen
Homocystein wird auf natürliche Weise über einen mehrstufigen Prozess biosynthetisiert. Zuerst empfängt Methionin ein Adenosin - Gruppe aus ATP , eine Reaktion , katalysiert durch S-Adenosylmethionin - Synthetase , zu geben S -adenosyl Methionin (SAM). SAM überträgt dann die Methylgruppe auf ein Akzeptormolekül (zB Noradrenalin als Akzeptor während der Epinephrinsynthese , DNA-Methyltransferase als intermediärer Akzeptor im Prozess der DNA-Methylierung ). Das Adenosin wird dann hydrolysiert , um L- Homocystein zu ergeben . L -Homocysteine hat zwei primäre Schicksal: Umwandlung über Tetrahydrofolat (THF) wieder in L -Methionin oder Umwandlung in L - cystein .
Biosynthese von Cystein
Säugetiere biosynthetisieren die Aminosäure Cystein über Homocystein. Cystathionin-β-Synthase katalysiert die Kondensation von Homocystein und Serin zu Cystathionin . Diese Reaktion verwendet Pyridoxin (Vitamin B 6 ) als Cofaktor. Cystathionin-γ-Lyase wandelt dann diese doppelte Aminosäure in Cystein, Ammoniak und α-Ketobutyrat um. Bakterien und Pflanzen beruhen auf einem anderen Weg, um Cystein zu produzieren, nämlich auf O- Acetylserin.
Methionin-Bergung
Homocystein kann zu Methionin recycelt werden . Dieses Verfahren verwendet N5-Methyltetrahydrofolat als Methyldonor und Cobalamin (Vitamin B 12 ) verwandte Enzyme. Weitere Einzelheiten zu diesen Enzymen finden Sie im Artikel zur Methioninsynthase .
Andere Reaktionen von biochemischer Bedeutung
Homocystein kann zu Homocystein-Thiolacton , einem fünfgliedrigen Heterocyclus, cyclisieren . Aufgrund dieser "self-looping"-Reaktion neigen homocysteinhaltige Peptide dazu, sich durch Reaktionen zu spalten, die oxidativen Stress erzeugen .
Homocystein wirkt auch als ein allosterischer Antagonisten an Dopamin - D 2 -Rezeptoren.
Es wurde vermutet, dass sowohl Homocystein als auch sein Thiolacton eine bedeutende Rolle bei der Entstehung von Leben auf der frühen Erde gespielt haben könnten .
Homocysteinspiegel
Der Homocysteinspiegel ist bei Männern typischerweise höher als bei Frauen und steigt mit dem Alter an.
Übliche Werte in der westlichen Bevölkerung liegen bei 10 bis 12 µmol/L, und Werte von 20 µmol/L werden in Populationen mit geringer B-Vitaminaufnahme oder bei älteren Menschen (zB Rotterdam, Framingham) gefunden.
Es wird durch das Einfangen von Methylfolat verringert, wobei es von einer verminderten Methylmalonsäure, einer erhöhten Folat und einer Abnahme der Formiminoglutaminsäure begleitet wird . Dies ist das Gegenteil von MTHFR C677T-Mutationen, die zu einem Anstieg des Homocysteins führen.
Sex | Alter | Untere Grenze | Obere Grenze | Einheit | Erhöht | Therapeutisches Ziel |
Weiblich | 12–19 Jahre | 3.3 | 7.2 | μmol/l | > 10,4 µmol/L oder > 140 µg/dl |
< 6,3 µmol/L oder < 85 µg/dL |
45 | 100 | μg/dl | ||||
>60 Jahre | 4.9 | 11,6 | μmol/l | |||
66 | 160 | μg/dl | ||||
Männlich | 12–19 Jahre | 4.3 | 9,9 | μmol/l | > 11,4 µmol/L oder > 150 µg/dL |
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60 | 130 | μg/dl | ||||
>60 Jahre | 5.9 | 15,3 | μmol/l
+ |- |
80 | 210 | μg/dl |
Die oben genannten Bereiche dienen nur als Beispiele; Testergebnisse sollten immer mit dem Bereich interpretiert werden, der von dem Labor bereitgestellt wird, das das Ergebnis erstellt hat.
Erhöhtes Homocystein
Abnormal hohe Homocysteinspiegel im Serum von über 15 μmol/l sind eine Krankheit, die als Hyperhomocysteinämie bezeichnet wird . Dies gilt als wesentlicher Risikofaktor für die Entwicklung einer Vielzahl von Krankheiten, darunter Thrombosen , neuropsychiatrische Erkrankungen und Frakturen. Es wurde auch festgestellt, dass es mit Mikroalbuminurie in Verbindung steht, die ein starker Indikator für das Risiko zukünftiger Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Nierenfunktionsstörungen ist. Vitamin B 12 Mangel, wenn sie mit hohem Serum - Folatspiegel gekoppelt ist , gefunden wurde , als auch Gesamthomocysteinkonzentrationen zu erhöhen.
Typischerweise wird Hyperhomocysteinämie mit Vitamin B 6 , Vitamin B 9 und Vitamin B 12 Supplementation behandelt. Die Supplementierung mit diesen Vitaminen scheint jedoch die Ergebnisse von Herz-Kreislauf-Erkrankungen nicht zu verbessern.
Verweise
Externe Links
- Homocystein MS-Spektrum
- Homocystein bei Online-Labortests
- Homocystein: Analytmonographie - Die Gesellschaft für Klinische Biochemie und Laboratoriumsmedizin
- Prof. David Spence über Homocysteinspiegel, Nierenschäden und Herz-Kreislauf-Erkrankungen , The Health Report , Radio National, 24. Mai 2010