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

  1. 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 . 
  2. 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 . 
  3. 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 . 
  4. 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 . 
  5. 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 . 
  6. 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 .
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.