Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Имя IUPAC 6- {4 - [(4S) -4- Амино-4-карбоксибутил] -3,5-бис [(3S) -3-амино-3-карбоксипропил] -1-пиридиниум} -L-норлейцин | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| PubChem CID | |
| UNII | |
InChI
| |
УЛЫБКИ
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C24H40N5O8 |
| Молярная масса | 526,611 г · моль |
| Если не указано иное отмечено, что данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что такое ?) | |
| Ссылки на инфобокс | |
Desmosine - это аминокислота, уникально обнаруженная в эластине, белке, обнаруженном в соединительной ткани, такой как кожа, легкие и эластичные артерии.
Десмозин является компонентом эластина и перекрестно сшивается с его изомером, изодесмозином, придавая эластичность ткани. Обнаружение десмозина в образцах мочи, плазмы или мокроты может быть маркером распада эластина из-за высокой активности эластазы, связанной с определенными заболеваниями.
Десмозин и его изомер изодесмозин оба состоят из четырех остатков лизина, что позволяет связываться с множеством пептидных цепей. Четыре лизиновые группы объединяются с образованием ядра пиридиния, которое может быть восстановлено для нейтрализации связанного положительного заряда и повышения гидрофобности. Четыре лизина образуют боковые цепи вокруг ядра пиридиния с открытыми карбоксильными группами. Разница между десмосомами и изодесмозинами заключается в замене боковой цепи лизина на углероде 1 протоном на углероде 5. Десмозин связан с аланином, связываясь с ним на N-концевой стороне. Именно эта ассоциация аланина позволяет ему хорошо связываться с парами тропоэластина с образованием эластина и сетей эластина.
Десмозин и изодесмозин, таким образом, не могут быть дифференцированы. далеко из-за отсутствия техники. Дифференциация была бы полезна для лучшего понимания десмозина и его свойств. В настоящее время используется масс-спектрометрия, которая способствует высвобождению характерных фрагментов, которые могут помочь в дифференцировке, особенно в более крупных пептидах.
Десмозин имеет пути образования множественных конформации самого себя, как посредством биосинтеза, так и посредством искусственных систем.
Образование десмозинов происходит в процессе образования предшественника тропоэластина. В тропоэластине изначально отсутствуют какие-либо из этих сложных связывающих молекул, и он имеет структуру, аналогичную структуре эластина последней стадии, однако он содержит большее количество боковых цепей лизина, что напрямую соответствует обнаруженным позже десмозинам. Эти молекулы-предшественники обрабатываются посредством дегидрирования вместе с дигидродом и в конечном итоге образуют эластин, связанный с десмозином. Под действием фермента лизилоксидаза лизил-c-аминогруппы окисляются с образованием аллизина. Он самопроизвольно конденсируется с другими молекулами аллизина с образованием бифункциональной поперечной сшивки, аллизина альдола или с с-аминогруппой лизина, образуя дегидролизинонорлейцин. Эти соединения затем конденсируются с образованием тетрафункциональных пиридиновых поперечных связей десмозинов и изодесмозинов. Эти реакции происходят с лизинами в областях с высоким содержанием аланина из-за того, что аланин имеет небольшую боковую цепь, которая не блокирует связывание фермента с группами лизина.
Десмозины можно синтезировать в лаборатории несколькими способами, такими как реакции кросс-сочетания, катализируемые палладием. Различные виды обработки могут дать несколько разные подтверждения.
Процесс синтеза десмозина посредством биологических путей, позволяющий создавать пиридиниевое кольцо из боковых цепей лизила 
Десмозиновая связь в богатых аланином областях, что позволяет ферментам связываться и создать уникальную двойную перекрестную связь, которая отличает десмозин. Некоторые модели связывания десмозинов, созданные в результате изучения эластина связок крупного рогатого скота, предполагают комбинацию десмозина и вторичного перекрестного связывания для связывания пептидных цепей. В этой модели десмозин связывается рядом с аланином в пептидной цепи, а затем с 3 другими аминокислотами в 2 пептидных цепях, несмотря на то, что он может связываться с 4 цепями. Было высказано предположение, что вторичное поперечное сшивание происходит либо с десмозином, либо с лизинонорлейцином, который поддерживает конформацию альфа-спирали в богатых аланином участках пептидов.
И изодесмозин, и десмозин могут иметь аналогичные участки связывания в эластине, хотя он в природе такое редко встречается. Чаще они появляются в непосредственной близости друг от друга в пептидной цепи.
Обнаружено, что у десмозина количество доноров водородных связей равно восьми и водородная связь количество акцепторов 12.
Эластин, белок внеклеточного матрикса, обеспечивает эластичность и является растворимым предшественником тропоэластина. Когда эластин сшивается, он производит десмозин и изодесмозин. Когда упоминается десмозин, его обычно объединяют с изодесмозином, другой тетрафункциональной аминокислотой, специфичной для эластина.
Демозин можно найти не только в эластине, но также в моче, плазме, мокроте, и существуют разные способы определения и измерения этих количеств. Это означает, что он используется в качестве биомаркера деградации эластина, который может быть обнаружением хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Десмозин является потенциальным биомаркером разрушения матрикса.
Масс-спектрометрия десмозина. DOI: 10.1007 / s13361-014-1075-9 Десмозин и изодесмозин пока не могут быть дифференцированы из-за отсутствия технологии. Дифференциация была бы полезна для лучшего понимания десмозина и его свойств. В настоящее время используется масс-спектрометрия, которая помогает высвобождать характерные фрагменты, которые могут помочь в дифференцировке, особенно в более крупных пептидах.
Молекулярная масса этой редкой аминокислоты, которая содержится в эластине, составляет 526,611 г / моль. Пиридиниевое кольцо десмозина имеет три боковые аллизильные цепи и одну неизмененную боковую цепь лизила. Он был протестирован, чтобы показать, что пиридиниевое ядро Десмозина остается нетронутым даже при очень высоких энергиях столкновения.
Десмозин в настоящее время используется в качестве биомаркера в области медицины. Его измеряют, чтобы отслеживать распад эластина. Поскольку это связано с деградацией эластина, его можно использовать для выявления ХОБЛ. Десмозин является одним из старейших биомаркеров и был разработан в 1960-х годах, но впервые его коррелировали с содержанием эластина в легких в 80-х годах через экскрецию с мочой. Биомаркеры оцениваются шестью способами:
Даже если десмозин может отметьте первые три, остальные не отметьте. Вот почему проводятся исследования для дальнейшего подтверждения использования десмозина в качестве биомаркера некоторых заболеваний, таких как ХОБЛ.
Организация эластина (красный) и ядер клеток (синий) как в молодых, так и в старых SDFT и CDET, двух сухожилиях лошади. С возрастом наблюдается отчетливое снижение содержания эластина в SDFT. Поскольку десмозин наиболее распространен в зрелом эластине, его можно постоянно определять и измерять в образцах мочи после распада эластина у человека. тело. Десмозин не существует где-либо еще в организме и не может быть получен из других источников, что делает его ключевым маркером распада эластина. Действительно, десмозин «был изучен как маркер распада эластина при нескольких хронических легочных состояниях, включая хроническую обструктивную болезнь легких (ХОБЛ), кистозный фиброз и хроническое употребление табака ". В одном исследовании у гипероксических мышей, которые сформировали альвеолы в результате созревания легких, также были обнаружены резкие изменения в коллагене и эластине в легких, а также изменение в сшивании. В другом исследовании сообщалось, что умершие пациенты с острым респираторным дистресс-синдромом (ARDS) имели более высокие концентрации десмозина в моче, чем те пациенты, которые пережили ARDS, и более высокие концентрации десмозина показали, что «более серьезное повреждение внеклеточный матрикс имел место у наиболее тяжело больных [острое повреждение легких ] ».
Однако в том же исследовании утверждалось, что десмозин« не действует. хорошо коррелируют с маркерами тяжести заболевания », слабо коррелируя с возрастом. Вместо этого предполагается, что «десмозин может быть более полезным для понимания патогенеза ОПЗ и менее полезным в качестве маркера тяжести заболевания». Текущий стандарт для измерения прогрессирования заболевания легких, например, измеряется через объем форсированного выдоха за одну секунду (ОФВ1) по сравнению с максимальной емкостью легких; другими словами, объем воздуха, который человек может выдохнуть. от полных легких за одну секунду по сравнению с их максимальной емкостью легких. Этот метод, будучи простым и физиологически основательным, имеет биологические ограничения, поэтому ведется поиск лучшего биологического маркера. Десмозин был изучен как один из таких биологический маркер, с исследованиями в 1980-х годах, чтобы связать концентрацию десмозина в моче с распадом эластина в легких. Хотя было собрано большое количество данных в отношении потенциала десмозина в качестве замещающего биологического маркера при определении прогрессирования заболевания, некоторые считают, что все еще недостаточно доказательств. для десмозина, чтобы удовлетворить и восполнить эту потребность.
В ортопедии в одном исследовании изучали эквин сухожилия и то, как их увеличивающаяся жесткость и утомляемость с возрастом это произошло из-за фрагментации эластина в сухожилиях. Сухожилие поверхностного сгибателя пальцев (SDFT) и сухожилие общего разгибателя пальцев (CDET) были проанализированы на состав эластина, сравнивая более старые сухожилия с более молодыми. Хотя и CDET, и SDFT являются позиционными сухожилиями, позволяющими мышцам перемещать скелет, SDFT также накапливает энергию и намного более эластичен, чем CDET, благодаря «специализации [межпучковой матрицы ], позволяющей повторять межпучковое скольжение и отдача ». Сообщалось, что концентрации десмозина были намного выше в новых сухожилиях, чем в сухожилиях, которые частично деградировали, что позволяет предположить, что с возрастом наблюдается не только фрагментация эластина сухожилий, но и меньший общий состав эластина в SDFT, хотя это не было верно для случай CDET исследован.
Также были проведены исследования для определения структуры сшивания эластина, чтобы лучше понять взаимосвязь между эластином и соответствующими заболеваниями, такими как кистозный фиброз, хроническая обструктивная легочная заболевание (ХОБЛ) и аневризмы аорты. Было проведено исследование для обнаружения этой структуры путем синтеза циклического пептида, содержащего десмозин, для частичного имитации эластина в надежде провести масс-спектрометрию пептида для выявления сшивающей структуры.. В конечном итоге имитатор эластина был успешно синтезирован, и хотя работы по уточнению поперечно-сшивающей структуры эластина еще не проводились, предварительная масс-спектрометрия продемонстрировала присутствие ожидаемого иона, образованного в результате использованных химических реакций.
