Abstrakt
Lysin patří mezi esenciální ketoplastické
aminokyseliny. Lysin obsahuje velmi reaktivní aminoskupinu, proto se účastní
velké řady reakcí bílkovin. Postranní řetězec lysinu tvoří příčné kovalentní
vazby, které zpevňují kolagenová vlákna.
Terminologie
Lysin, 2,6-diaminohexanoát
Synonyma
2,6-diaminohexanoát
Klasifikační kódy
Odkazy na jiné
relevantní dokumenty, další informace
Dědičné metabolické
poruchy aminokyselin
Chemická a fyzikální
charakteristika, struktura a povaha analytu
Lysin (Lys), NH2CH((CH2)4NH2)COOH,
C6H14O2N2
m.h. 146,2
Kyselá disociační konstanta pK (25 oC)
2,20; 8,90; 10,28(e-NH3+)
Izoelektrický bod pI 9,59
Lysin je esenciální aminokyselina, tzn. nelze ji
v organizmu syntetizovat, musí se získat potravou nebo štěpením tkáňových
bílkovin. Podle chemického charakteru jejího postranního řetězce ji řadíme mezi
bazické aminokyseliny a mezi aminokyseliny s elektrickým nábojem na
postranním řetězci, který se podílí na elektrostatických interakcích.
Lysin obsahuje asymetrický atom uhlíku, existuje
proto ve dvou enantiomerních konfiguracích – D a L, v bílkovinách se
vyskytují pouze L-formy.
Role v metabolismu
Lysin obsahuje velmi reaktivní aminoskupinu
vázanou na flexibilní čtyřuhlíkatý řetězec, proto se účastní velké řady reakcí
bílkovin. Postranní řetězec lysinu tvoří příčné kovalentní vazby, které
zpevňují kolagenová vlákna. Tyto kovalentní vazby vznikají uvnitř
tropokolagenových jednotek i mezi nimi a jsou unikátní pro kolagen, elastin a
příbuzné bílkoviny. Lysin je také součástí koenzymu – biocytinu (= e-N-biotinyllysinu).
Zdroj (syntéza,
příjem)
Lysin patří mezi esenciální aminokyseliny, nelze
ji tedy v organizmu syntetizovat. Její biosyntéza probíhá vesměs jen u
rostlin a mikroorganismů. Biosyntéza lysinu může probíhat 2 cestami,
vycházející z různých prekurzorů:
1.cesta: 2-oxoglutarát reaguje
s acetylkoenzymem A za vzniku 2-oxoadipátu, ze kterého vzniká semialdehyd
2-oxoaminoadipátu. Ten je štěpen na lysin a 2-oxoglutarát.
2.cesta: pyruvát reaguje s aspartátem za
vzniku 2,3-dihydropikolinát, ze kterého vzniká 2,6-diaminopimelát.
Z 2,6-diaminopimelátu je odštěpen CO2 a vzniká lysin.
Průmyslově je lysin vyráběn mikrobní technologií
(80%) s výchozí surovinou melasou, chemickou syntézou s výchozími
surovinami – kaprolaktonem, akrylonitrilem, acetaldehydem nebo kombinovaně
(enzymovou hydrolýzou) s výchozí surovinou cyklohexanem. Je používán jako
přísada do krmiv a potravin, pro konzervaci ryb.
Distribuce v
organismu, obsah ve tkáních
Lysin (OMIM 238700) je ubikviterní aminokyselina hojně vylučovaná močí
v závislosti na věku.
Zvýšené hladiny lze
nalézt (společně se zvýšenou hladinu cystinu) u cystin-lysinurie nebo u
klasické cystinurie a řady dalších metabolických poruch – u hyperlysinémie z deficitu
lysin-ketoglutarát reduktázy, u hyperlysinurie, u dibazické hyperaminoacidurie,
dále při familiární pankreatitidě či u generalizované hyperaminoacidurii.
Poruchy metab. ornitinu, lysinu a tryptofanu.
Způsob vylučování nebo
metabolismusOSN-E
Lysin patří mezi ketoplastické aminokyseliny.
Hlavní cesta odbourávání lysinu je jeho kondenzace s 2-oxoglutarátem za vzniku
sacharopinu. Ze sacharopinu vzniká dehydrogenací a hydrolýzou glutamát a
allysin (anion 2-aminoaldehydadipátu), který se oxiduje na 2-aminoadipát. Z
2-aminoadipátu vzniká přes 2-oxoadipát glutarylkoenzym A, který přechází
dehydrogenací a dekarboxylací na krotonylkoenzym A. Tím se dosahuje propojení
s b-oxidací mastných
kyselin.
Vedlejší cesta odbourávání lysinu vede přes
acetylované produkty a končí opět odbouráváním 2-oxoadipátu a následným
napojením b-oxidace mastných
kyselin.
Literatura
Z.Vodrážka: Biochemie. Academia, Praha 1992.
P.Karlson, W.Gerok, W.Gross: Pathobiochemie.
Academia, Praha 1987.
Autorské poznámky
Karolína Pešková
recenzoval Viktor Kožich