الأحماض الأمينية العطرية



الحمض الأميني العطري هو حمض أميني يحتوي على حلقة عطرية .

من بين الأحماض الأمينية العشرين القياسية ، يتم تصنيف الهيستيدين والفينيل ألانين والتريبتوفان والتيروسين على أنها أحماض أمينية عطرية.
الخصائص والوظائف
الخصائص البصرية
تمتص الأحماض الأمينية العطرية، باستثناء الهيستيدين ، الأشعة فوق البنفسجية التي يزيد طول موجتها عن 250 نانومتر، وتُظهر تألقًا ضوئيًا في ظل هذه الظروف. تُستخدم هذه الخاصية في التحليل الكمي، ولا سيما في تحديد تركيزات هذه الأحماض الأمينية في المحلول. [ 1 ] [ 2 ] تمتص معظم البروتينات عند 280 نانومتر نظرًا لوجود التيروسين والتريبتوفان . من بين الأحماض الأمينية العطرية، يتميز التريبتوفان بأعلى معامل امتصاص، حيث يبلغ امتصاصه ذروته عند 280 نانومتر. أما التيروسين، فيبلغ امتصاصه ذروته عند 274 نانومتر. [ 3 ]
دورها في بنية البروتين ووظيفته
تعمل الأحماض الأمينية العطرية على تثبيت البنى المطوية للعديد من البروتينات. [ 4 ] [ 5 ] توجد البقايا العطرية بشكل أساسي معزولة داخل لب البروتينات الكروية ، على الرغم من أنها غالباً ما تشكل أجزاءً رئيسية من واجهات تفاعل البروتين-البروتين أو البروتين -الرابط على سطح البروتين.
الأحماض الأمينية العطرية كسلائف
غالباً ما تعمل الأحماض الأمينية العطرية كسلائف للمواد الكيميائية الحيوية المهمة.
- الهيستيدين هو المادة الأولية للهيستامين .
- التربتوفان هو المادة الأولية لـ 5-هيدروكسي تريبتوفان ثم السيروتونين ، والتريبتامين ، والأوكسين، والكينورينين ، والميلاتونين . [ 6 ]
- التيروسين هو المادة الأولية لـ L -DOPA ، والدوبامين ، والنورإبينفرين (النورأدرينالين) ، والإبينفرين (الأدرينالين) ، وهرمون الغدة الدرقية الثيروكسين . كما أنه المادة الأولية للأوكتوبامين والميلانين في العديد من الكائنات الحية. [ 6 ]
- الفينيل ألانين هو المادة الأولية للتيروسين .
التخليق الحيوي
مسار شيكيمات
في النباتات، يؤدي مسار الشيكيمات أولًا إلى تكوين الكورزمات ، وهو طليعة الفينيل ألانين والتيروسين والتريبتوفان. تُعد هذه الأحماض الأمينية العطرية طليعةً للعديد من المستقلبات الثانوية ، وكلها ضرورية للوظائف البيولوجية للنبات، مثل هرموني الساليسيلات والأوكسين . يحتوي هذا المسار على إنزيمات يمكن تنظيمها بواسطة مثبطات، والتي بدورها توقف إنتاج الكورزمات، وبالتالي توقف الوظائف البيولوجية للكائن الحي. تعمل مبيدات الأعشاب والمضادات الحيوية عن طريق تثبيط هذه الإنزيمات المشاركة في التخليق الحيوي للأحماض الأمينية العطرية، مما يجعلها سامة للنباتات. [ 7 ] يُستخدم الغليفوسات ، وهو نوع من مبيدات الأعشاب، للسيطرة على تراكم الأعشاب الزائدة. إضافةً إلى تدمير الخضراوات، يُمكن أن يُؤثر الغليفوسات بسهولة على توازن الميكروبات المعوية في الكائنات الحية المضيفة عن طريق تثبيط إنزيم سينثاز 5-إينول بيروفيل شيكيمات-3-فوسفات ، الذي يمنع التخليق الحيوي للأحماض الأمينية العطرية الأساسية. ويؤدي تثبيط هذا الإنزيم إلى اضطرابات مثل أمراض الجهاز الهضمي والأمراض الأيضية. [ 8 ]

الاحتياجات الغذائية
تحصل الحيوانات على الأحماض الأمينية العطرية من غذائها، لكن جميع النباتات تقريبًا وبعض الكائنات الدقيقة يجب أن تُصنّع هذه الأحماض عبر مسار الشيكيمات المُكلف أيضيًا . يُعدّ الهيستيدين والفينيل ألانين والتريبتوفان من الأحماض الأمينية الأساسية للحيوانات، ولأنها لا تُصنّع في جسم الإنسان، يجب الحصول عليها من الغذاء. أما التيروسين فهو شبه أساسي، لذا يُمكن للحيوان تصنيعه، ولكن فقط من الفينيل ألانين. يُعزى مرض بيلة الفينيل كيتون ، وهو اضطراب وراثي يحدث نتيجة عدم القدرة على تكسير الفينيل ألانين، إلى نقص إنزيم فينيل ألانين هيدروكسيلاز . كما يُمكن أن يُسبب نقص التريبتوفان في النظام الغذائي توقف نمو الهيكل العظمي. [ ٩ ] قد يؤدي الإفراط في تناول الأحماض الأمينية العطرية، بما يتجاوز المستويات التي يتم الحصول عليها من خلال استهلاك البروتين الطبيعي، إلى ارتفاع ضغط الدم ، [ ١٠ ] وهو أمر قد لا يُلاحظ لفترة طويلة لدى الأفراد الأصحاء. وقد يكون سببه عوامل أخرى أيضًا، مثل استخدام أعشاب وأطعمة مختلفة، كالشوكولاتة، التي تثبط إنزيمات أكسيداز أحادي الأمين بدرجات متفاوتة، بالإضافة إلى بعض الأدوية. يمكن للأمينات العطرية النادرة ، مثل التيرامين، أن تحل محل النورإبينفرين من حويصلات أحادي الأمين الطرفية، ويحدث هذا لدى الأشخاص الذين يتناولون مثبطات أكسيداز أحادي الأمين (MAOIs) لدرجة قد تُهدد الحياة. متلازمة الحفاض الأزرق هي مرض وراثي متنحي ينتج عن ضعف امتصاص التربتوفان في الجسم.
انظر أيضاً
ملحوظات
- توجد نباتات طفيلية ،وهذه النباتات لا تحتاج إلى تصنيع الأحماض الأمينية. كما يمكن للنباتات اللاحمة الحصول على الأحماض الأمينية من عملية الهضم.
مراجع
- ↑ مولر م، دينيكولا أ (1 مايو 2002). "دراسة إمكانية وصول البروتين إلى التربتوفان عن طريق إخماد التألق" . تعليم الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية . 30 (3): 175-178 . doi : 10.1002/bmb.2002.494030030035 . ISSN 1539-3429 . S2CID 42862291 .
- ↑ شميد إف إكس (أبريل 2001). "الجزيئات الحيوية الكبيرة: قياس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية". موسوعة علوم الحياة (ملف PDF) . تشيتشستر: جون وايلي وأولاده المحدودة. doi : 10.1038/npg.els.0003142 . ISBN 0-470-01617-5أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 17 مارس 2021. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 مارس 2020 .
- ↑ "قياس كمية الببتيدات والأحماض الأمينية باستخدام التألق فوق البنفسجي في قارئ الألواح الدقيقة متعدد الأوضاع Synergy HT | 18 أبريل 2003" . www.biotek.com . تاريخ الاطلاع: 23 مارس 2020 .
- ↑ شو، تشينغ بينغ؛ بيانكالانا، ماثيو؛ غرانت، جوانا سي؛ تشيو، هسيو-جو؛ جاروسزوسكي، لوكاس؛ نوث، مارك دبليو؛ ليزلي، سكوت إيه؛ غودزيك، آدم؛ إلسليغر، مارك-أندريه؛ ديكون، آشلي إم؛ ويلسون، إيان إيه. (سبتمبر 2019). "بنى بروتينات الصفائح بيتا أحادية الطبقة المتطورة من تكرارات دبابيس الشعر بيتا" . علم البروتين . 28 (9): 1676-1689 . doi : 10.1002/pro.3683 . ISSN 1469-896X . PMC 6699103. PMID 31306512 .
- ↑ بيانكالانا، ماثيو؛ ماكابي، كوكي؛ يان، شودي؛ كويدي، شوهي (مايو 2015). "تُحدث طفرات التجمعات العطرية تعديلات موضعية في بنية الصفائح بيتا" . علم البروتين . 24 (5): 841-849 . doi : 10.1002/pro.2657 . ISSN 1469-896X . PMC 4420532. PMID 25645104 .
- هان كيو ، فيليبس آر إس، لي جيه (10 أبريل 2019). "افتتاحية: استقلاب الأحماض الأمينية العطرية" . مجلة فرونتيرز في العلوم البيولوجية الجزيئية . 6 : 22. doi : 10.3389/fmolb.2019.00022 . PMC 6468166. PMID 31024928 .
- ↑ تزين ف، جليلي ج (17-05-2010). "المسارات الحيوية لتخليق حمض الشيكيميك والأحماض الأمينية العطرية في نبات رشاد أذن الفأر" . كتاب رشاد أذن الفأر . 8 e0132. doi : 10.1199/tab.0132 . PMC 3244902. PMID 22303258 .
- ↑ نيلسن إل إن، روجر إتش إم، كاساس إم إي، فراندسن إتش إل، غوزوينكل يو، بيستر كيه، وآخرون (فبراير 2018). "للغليفوسات تأثيرات محدودة قصيرة المدى على تكوين مجتمع البكتيريا المتعايشة في بيئة الأمعاء نظرًا لمستويات كافية من الأحماض الأمينية العطرية" (ملف PDF) . التلوث البيئي . 233 : 364-376 . doi : 10.1016/j.envpol.2017.10.016 . PMID 29096310 .
- ↑ موهن إس، بينشارز بي بي، بول آر أو (ديسمبر 2012). "دروس مستفادة بشأن أعراض نقص التربتوفان وزيادته من دراسات احتياجات الحيوانات" . مجلة التغذية . 142 (12): 2231S– 2235S. doi : 10.3945/jn.112.159061 . PMID 23077198 .
- ^ تيموري إف، أصغري جي، ميرميران بي، عزيزي إف (يناير 2018). "إن تناول كميات كبيرة من الأحماض الأمينية العطرية يزيد من خطر الإصابة بارتفاع ضغط الدم" . مجلة الجمعية الأمريكية لارتفاع ضغط الدم . 12 (1): 25-33 . دوى : 10.1016/j.jash.2017.11.004 . بميد 29208471 .
للمزيد من القراءة
- مايدا، هـ.، ودوداريفا، ن. (2012). "مسار الشيكيمات وتخليق الأحماض الأمينية العطرية في النباتات". المراجعة السنوية لعلم الأحياء النباتية . 63 : 73-105 . doi : 10.1146/annurev-arplant-042811-105439 . PMID 22554242 .
- "نقص إنزيم التيروسين هيدروكسيلاز" . مرجع علم الوراثة المنزلي . المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. 2020.
روابط خارجية
وسائط متعلقة بالأحماض الأمينية العطرية على ويكيميديا كومنز- الأحماض الأمينية العطرية في رؤوس الموضوعات الطبية (MeSH) التابعة للمكتبة الوطنية الأمريكية للطب
- الأحماض الأمينية
- الأحماض الأمينية العطرية
