torsdag 25 april 2013

Liponihappo

http://en.wikipedia.org/wiki/Lipoic_acid
Liponihappo on thioctic  acid, Lipoic acid englanniksi.

Keho tekee  tämän hapon (R) LA  enantiomeerimuotoa. jota esiintyy luonnossa, ja joka on  essentielli kofaktori neljän  mitokondriaentsyymin kompleksille  ja  aerobiselle aineenvaihdunnalle.
(S)LA muotoa ei ole esiitynyt ennen vuotta 1952, jolloin selviteltiin molekyylistruktuuria. Tarvittiin 10 tonnia maksakudosta, että saatiin 30 mg liponihappoa. 
Tästä jo voi ymmärtää, että kehossa esiintyvät määrät ovat pieniä, plasmassa  nanogrammoja 12,3- 43,1 ng/ ml RLA muotoa, joka oli se luonnollinen muoto.

On ymmärrettävää., että aineen havaitsemista ja strukturoimista ponnisteltiin kovasti, koska  se muodostaa hiilihydraattiaineenvaihdunnassa olennaisessa pisteessä aivan välttämättömän rattaan omien molekyyliensä muodostaman syklin avulla ( eri entsyymeissä kiinni)
LipS2----- --(Ac-S) (Lip-SH  )------- Li(SH)2-------Lip S2  
LipS2 , LA Lipoic acid ( Käytännössä Lipoamide)
AcS-  acetyl- ryhmä joka liittyy  liponihapon toiseen rikkiin S. Toisessa on tällöin  pelkistynyt -SH. tioli pääty.
Lip (SH)2   nyt on molemmissa rikeissä vetyä,  Dihydrolipoic-acid  (käytännössä dihydrolipoamide kiinni enstyymissä)

Arveltiin kyseessä olleen vitamiinin, koska siinä samassa pisteessä tarvittiin useita essentiellejä vitamiineja ( Biotiini, Tiamiini, B2,  niasiini, koentsyymi A), mutta löydettiin ihmisgenomista  sen synteesiä koodaava järjestelmä.

 MITEN KEHO TEKEE LIPONIHAPPOA?

 Sitä rakentuu  tavallisen rasvahapposynteesin  yhden rasvahapon  (C8:0)  vaiheesta, 8 -hiilisestä  oktaanihaposta, joka  oktanyyli-ACP kompleksina  kuljetetaan  oktanyylitransferaasientyymin  lipoyyli domaanikohtaan.(Lip)

(ACP tarkoittaa  acyl carrier protein, rasvahappotähteitä  kuljettava proteiini)

octanyyli- ACP  --- (+2S) ---Lip-ACP --- LipDomaaniin  ( entsyymissä)   + ACP-SH

  Kehoon tulee orgaanista rikkia  cysteiiniaminohapon avulla.

 Lipoyylisyntaasipolypeptidin (lipoyl synthase)  kahdesta sulfaatista  tulee  nuo kaksi rikkiä( +2S) liponihapon C6 ja C8 hiileihin.

 Tässä on sitten  eräänlainen radikaali SAM- mekanismi apuna.  Sitaatti Wikistä.
In enzymology, a lipoyl synthase (EC 2.8.1.8) is an enzyme that catalyzes the chemical reaction
protein N6-(octanoyl)lysine + 2 sulfur + 2 S-adenosyl-L-methionine \rightleftharpoons protein N6-(lipoyl)lysine + 2 L-methionine + 2 5'-deoxyadenosine
Tämä tarkoittaa, että  liponihappo muodostuessaan on entsyymissä  kiinni eräänlaisen amidiliitoksen kautta entsyymin lysiiniaminohapossa ,   N-LipLys ,  näissä  syklinsä relevanteissa  tapahtumissa välillä.

Yleensä kaikki relevantti tapahtuma  vaatii  S- ja N molekyylien ilmenemää  kuvioissaan. Ne muokkaavat kehyksiä, struktuuria,  energia-aineitten aineenvaihduntaa suorittaville  tekijöille, jotka  eivät " häviä" prosessin aikana, vaan  suorittavat syklistä   palautumista  käyttömuotoon ja säilyvät aikansa.  Joskus ne tietysti  vanhenevat ja menevät myös  energiaksi jaerittyvät, jos niitä ei keho pysty pilkkomaan.

Mikä on yhden (R)LA molekyylin, liponihapon IKÄ, sitä ei tästä  artikkelista näe.  Kuinka monta (tuhatta) sykliä se voi tehdä?  Kataboliastakin täytyy hakea jokin toinen lähde.  Arvelen että sen ikä voi olla riippuvainen sen käyttötarpeesta ja vaihteen  normaaliudesta  ( hiilihydraattivaihde, rasvankäyttävaihde) .

Näitten rakenneatomien N ja S  yleinen  suhde kehossa on 6: 1 typpeä ja rikkiä.  Ja koska kudokset ja molekyylit vanhenevat, niin  niitä erittyy päivittäin  ja sen takia tarvitaan päivittäin proteiinia josta saadaan lisää N ja S ( typpeä ja rikkiä) .  Miten on liponihapon normaalisaanti ruoassa? Ja miten hyvin sitä syntetisoituu itse kullakin? Koska se ei ole essentielli vitamiini,  ja kuitenkin joskus siitä  kai on havaittu relatiivia (funktionaalista) puutetta, nin se lie ehdollisesti essentielli, joissain erityisissä tapauksissa essentielli
 Iän mukana (R)LA synteesi laskee ja samoin progredioivissa taudeissa.

Thioctic acid , Lipoic acid
Lopuksi  tästä oktanyylirasvahaposta on  siis  muodostunut tioktihappo, jossa näitä orgaanisia rikkejä sijaitsee,  Toinen pää on karboksyyliterminaali (-COOH) ja toisessa päässä on ditionaaliterminaali., rengas, jossa on  kaksi rikkiä ja kolme hiiltä. Rikkien välinen kohta voi  redusoitua kahdeksi SH- ryhmäksi tai oksidoitua takaisin -S-S-  sillaksi.Kehossa tämä ei esiinny vapaana, kuten mainittu.

Luonnossa muodostuu vain (R) LA enantiomeeria  mutta  syntetisoitaessa  1952  saatiin myös (S) LA enantiomeeria , jolla ei ole biologista aktiivisuutta, päin vastoin se voi olla (R) muodon kompetitiivinen inhibiittori.

RLA liponihappoa tavataan mitokondrioissa, peroksisomeissa, tumassa ja muissa organelleissa.

Ennen kuin alkaa ajatella  että ongelmat  metaboliassa on liponihappopisteessä, tulee myös katsoa ettei ongelma ole siinä koko kompleksissa, mikä sitä ympäröi ( B1, aktivoitunut B1 tiamiinipyrofosfaatti,  koentsyymi A, biotiini,  B2 entsyymin sykli, FAD- FADH2,  nikotinamidin sykli NAD, NADH + H+  ja mahdolliseseti jotain muitakin.
  Jos metioniini SAM- järjestelmää tarvitaan,  silloin asiiaan liittyy jo  foolihappo, B12- vitamiini ehkä BH4:kin kuka ties.

Monta kertaa  rasva ja sokeriaineenvaihdunnan pätsipointtia ( palorypälehappopistettä) rasittaa liikunnan puute,  aivan  täysin epätasapainossa oleva energia-aineitten tarjonta  tai kauempana tästä kohdasta sijaitseva  tukos tai  jokin entsyymimutaatio.  Liikunta  ehkä pahin puutos nykyajan ihmisellä.

Linkkejä:

Koska liponihapossa on SH- ryhmiä, se on  myös helposti myrkyttyvä kohta. Liponihapon  SH- ryhmien  ja S-S- sidoksen vaihtelu on  työväline eikä niinkään toimi  "antioksidanttina"  , vaan  tavallisten aineenvaihduntareaktioitten tärkeänä työkaluna ja oksidanttimuoto on se työkalu, joka ottaa vastaan siirrettävän palan. ja samalla asteittan redusoituu  ja siten sen on palattava oksidanttimuotoon, mutta  tuo redusoitunut  välivaihe altistaa sen myrkyille.

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23398199
Pyruvate dehydrogenase complex (PDHc) is the site of action of a new class of herbicides.
 http://en.wikipedia.org/wiki/Pyruvate_dehydrogenase
Liponihapon  SH- ryhmät  myrkyttyvät elohopeasta ja arseniitista. BAL anti-lewisiitti  vapauttaa kehoa  arseniitin myrkyttämästä liponihaposta. (II maailmansota)

Inga kommentarer:

Skicka en kommentar