مادة رابطة للكروم ذات وزن جزيئي منخفض
مادة ربط الكروم منخفضة الوزن الجزيئي ( LMWCr ؛ والمعروفة أيضًا باسم كرومودولين ) هي ببتيد قليل الوحدات يُعتقد أنه ينقل الكروم في الجسم. [ 1 ] تتكون من أربعة أحماض أمينية: الأسبارتات ، والسيستين ، والغلوتامات ، والجليسين ، مرتبطة بأربعة مراكز (Cr³⁺ ) . تتفاعل هذه المادة مع مستقبلات الأنسولين ، عن طريق إطالة نشاط الكيناز من خلال تحفيز مسار التيروزين كيناز ، مما يؤدي إلى تحسين امتصاص الجلوكوز. [ 2 ] [ 3 ] وقد تم الخلط بينها وبين عامل تحمل الجلوكوز . [ 4 ]
حتى عام 2015، كانت الآليات الدقيقة الكامنة وراء هذه العملية لا تزال مجهولة. [ 3 ] ويُستدل على وجود هذا البروتين من حقيقة أن إزالة الكروم -51 من الدم تتجاوز معدل تكوينه في البول . [ 5 ] وهذا يشير إلى أن نقل الكروم الثلاثي (Cr3 + ) لا بد أن يتضمن وسيطًا (مثل الكرومودولين)، وأن الكروم الثلاثي ينتقل من الدم إلى الأنسجة استجابةً لارتفاع مستويات الأنسولين. [ 3 ] [ 5 ] وقد أظهرت عمليات عزل البروتين اللاحقة في الجرذان والكلاب والفئران والأبقار وجود مادة مماثلة، مما يوحي بأنها موجودة بكثرة في الثدييات . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] هذا الببتيد القليل الوحدات صغير، إذ يبلغ وزنه الجزيئي حوالي 1500 غ/مول، والأحماض الأمينية السائدة فيه هي حمض الأسبارتيك ، وحمض الجلوتاميك ، والجليسين ، والسيستين . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] على الرغم من الجهود المبذولة مؤخرًا لتحديد البنية الدقيقة للكرومودولين، إلا أنها لا تزال غير معروفة نسبيًا. [ 3 ] [ 9 ]
طبيعة الربط
أظهرت البيانات الطيفية أن أيون الكروم الثلاثي ( Cr³⁺) يرتبط بقوة بالكرومودولين ( Kf = 10²¹ M⁻⁴ ) ، وأن هذا الارتباط تعاوني للغاية ( معامل هيل = 3.47). [ 7 ] كما أظهرت الدراسات أن الكرومودولين الكامل (holochromodulin) يرتبط بأربعة مكافئات من Cr³⁺ . [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] وتؤكد الدراسات المخبرية هذه النتائج ، حيث أظهرت أن الكرومودولين غير الكامل (apochromodulin) يُظهر أقصى نشاط له على مستقبلات الأنسولين عند معايرته بأربعة مكافئات من Cr³⁺ . [ 7 ] [ 8 ] [ 10 ] يتميز الكرومودولين بتخصصه العالي تجاه Cr³⁺، إذ لا تستطيع أي معادن أخرى تحفيز نشاط التيروزين كيناز . ويُعتقد أنه يحفز فسفرة بقايا التيروزين الثلاثة في الوحدات الفرعية β لمستقبل الأنسولين. [ 7 ] [ 8 ] [ 10 ] [ 11 ] من خلال الدراسات الإلكترونية، حُدِّدت طاقة استقرار المجال البلوري بـ 1.74 × 10³، بينما بلغ معامل راكا B 847 سم⁻¹ . يشير هذا إلى أن الكروم يرتبط بالكرومودولين في صورته ثلاثية التكافؤ. [ 11 ] بالإضافة إلى ذلك، أظهرت دراسات الحساسية المغناطيسية أن الكروم لا يرتبط بأي مجموعات أمينية طرفية N ، بل يرتبط بالكربوكسيلات (مع أن الأحماض الأمينية المعنية لا تزال غير معروفة). [ 3 ] تتوافق دراسات الحساسية المغناطيسية هذه مع وجود مركز أحادي النواة Cr³⁺ وتجمع ثلاثي النوى غير متماثل Cr³⁺ مع روابط أوكسو جسرية . [ 11 ] في الكرومودولين المعزول من كبد الأبقار، أظهرت دراسات مطيافية امتصاص الأشعة السينية أن ذرات الكروم (III) محاطة بست ذرات أكسجين بمتوسط مسافة Cr—O يبلغ 1.98 أنغستروم، بينما تبلغ المسافة بين ذرتي كروم ( III ) 2.79 أنغستروم. تشير هذه النتائج إلى وجود تجمع متعدد النوى. 11 ] لا ترتبط أي روابط كبريتية بالكروم، وبدلاً من ذلك، تم اقتراحرابطة ثنائية الكبريتيدبين اثنينالسيستينبسبب وجود قمة مميزة عند 260 نانومتر. [ 11 ]
مراجع
- ↑ فييرا م، ديفيس-ماكجيبوني سي إم (2008). "عزل وتوصيف مادة رابطة للكروم منخفضة الوزن الجزيئي (LMWCr) من كبد الدجاج". مجلة البروتين . 27 (6): 371-375 . doi : 10.1007/s10930-008-9146-z . PMID 18769887 .
- ↑ كلودفيلدر بي جيه، إمامولي جيه، هيبورن دي دي، تشاكوف إن إي، نيتلز إتش إس، فينسنت جيه بي (2001). "مسار الكروم (III) في الجسم الحي من الدم إلى البول: أدوار الترانسفيرين والكرومودولين". مجلة الكيمياء غير العضوية البيولوجية. 6 ( 5-6 ) : 608-17 . doi : 10.1007/s007750100238 . PMID 11472024 .
- 1 2 3 4 5 فينسنت، جون (2015). "هل آلية عمل الكروم (III) الدوائية هي عمل ناقل ثانوي؟". بحوث العناصر النزرة البيولوجية . 166 (1): 7-12 . Bibcode : 2015BTER..166....7V . doi : 10.1007/s12011-015-0231-9 . PMID 25595680 .
- ↑ فينسنت جيه بي (1994). "العلاقة بين عامل تحمل الجلوكوز ومادة ربط الكروم منخفضة الوزن الجزيئي" (ملف PDF) . مجلة التغذية . 124 (1): 117-119 . doi : 10.1093/jn/124.1.117 . PMID 8283288 .
- 1 2 فينسنت، جون (2012). "ارتباط ونقل المعادن البديلة بواسطة الترانسفيرين". مجلة بيوكيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - مواضيع عامة . 1820 (3): 362-378 . doi : 10.1016/j.bbagen.2011.07.003 . PMID 21782896 .
- 1 2 3 فينغ، وييو (2007). "الفصل 6 - نقل الكروم (III) في الجسم: الآثار المترتبة على الوظيفة" (ملف PDF) . في: فينسنت، جون (محرر). الكيمياء الحيوية الغذائية للكروم (III) . أمستردام: إلسيفير بي في، الصفحات 121-137 . ISBN 978-0-444-53071-4تم الاطلاع عليه بتاريخ 20 مارس 2015 .
- 123456Vincent, John (2004). "Recent advances in the nutritional biochemistry of trivalent chromium". Proceedings of the Nutrition Society. 63 (1): 41–47. doi:10.1079/PNS2003315. PMID 15070438.
- 12345Vincent, John (2000). "The Biochemistry of Chromium". The Journal of Nutrition. 130 (4): 715–718. doi:10.1093/jn/130.4.715. PMID 10736319. Retrieved 20 March 2015.
- ↑Levina, Aviva; Lay, Peter (2008). "Chemical Properties and Toxcity of Chromium (III) Nutritional Supplements". Chemical Research in Toxicology. 21 (3): 563–571. doi:10.1021/tx700385t. PMID 18237145.
- 12Cefalu, William; Hu, Frank (2004). "Role of Chromium in Human Health and in Diabetes". Diabetes Care. 27 (11): 2741–2751. doi:10.2337/diacare.27.11.2741. PMID 15505017. Retrieved 20 March 2015.
- 12345Vincent, John (2012). "Biochemical Mechanisms". In Vincent, John (ed.). The Bioinorganic Chemistry of Chromium. Chichester, UK: John Wiley & Sons. pp. 125–167. doi:10.1002/9781118458891.ch6. ISBN 9780470664827.
- Peptides
