Hidroksrolisis

Hidroksrolisis adalah asam amino proteinogenik non-klasik. Ini dimasukkan ke dalam protein yang sesuai sebagai lisin dan dihidrolisis menjadi hidroksisis di dalam polipeptida dengan bantuan enzim. Ini adalah salah satu komponen utama protein kolagen di jaringan ikat.

Apa itu Hydroxylysine?

Hydroxylysine adalah asam amino proteinogenik yang pertama kali dimasukkan ke dalam protein sebagai lisin. Oleh karena itu, ini adalah asam amino proteinogenik non-kanonik. Istilah "kanonik" berarti klasik.

Jadi tidak ada kodon untuk asam amino ini. Hidroksrolisis terutama ditemukan di kolagen jaringan ikat dan glikoprotein. Di sana, lisin diubah menjadi hidroksisin melalui proses enzimatik. Hanya sebagian dari lisin yang diubah menjadi hidroksisin. Sifat masing-masing kolagen bergantung pada jumlah lisin terhidrolisis dan residu prolin.

Hidroksirolisis dapat diisolasi dalam bentuk bebas sebagai hidroklorida. Hidroklorida hidroksrolisis adalah bubuk krem ​​dengan titik leleh 225 hingga 230 derajat. Ini adalah asam amino basa yang juga membuat protein yang mengandung hidroksisin bereaksi basa. Hidroksrolisis ditemukan oleh ahli biokimia Amerika dan salah satu pendiri "Kimia Klinis" Donald Van Slyke (1883-1971).

Fungsi, efek & tugas

Hidroksrolisis sangat penting untuk struktur jaringan ikat. Glikoprotein juga mengandung hidroksisin sehingga membentuk senyawa glikosidik dari protein dengan residu gula pada residu hidroksil.

Di dalam kolagen, ia bertanggung jawab untuk ikatan silang molekul protein individu. Bersama-sama dengan hidroksilprolin, bentuk prolin yang terhidrolisis, ia juga berperan dalam membangun struktur kolagen tersier dan kuartener. Hidroksilasi lisin dikatalisis oleh enzim lisil hidroksilase dengan partisipasi ion besi kofaktor dan asam askorbat (vitamin C). Pola distribusi residu lisin terhidroksilasi dalam kolagen tidak terlalu kaku atau fleksibel. Selalu ada pola yang berulang.

Namun, ada juga seluruh area di dalam protein yang tidak mengandung residu lisin terhidroksilasi. Sementara hidroksiprolin bertanggung jawab atas struktur heliks kolagen melalui pengikatan tiga rantai protein, hubungan silang antara berbagai molekul protein dibentuk melalui gugus hidroksil dari hidroksilisis. Selain itu, gugus molekul ini juga berfungsi sebagai tempat pengikatan ikatan glikosidik dengan gula. Secara keseluruhan, ini memastikan kekuatan jaringan ikat.

Jika terdapat kekurangan hidroksisin di dalam protein, ini tidak dapat diatasi dengan asupan tambahan asam amino. Tidak ada kodon untuk hidroksisin bebas, sehingga tidak dapat digabungkan ke dalam protein yang sesuai. Nilai suplemen makanan dengan tambahan hidroksisin sangat dipertanyakan. Oleh karena itu, defisiensi harus disebabkan oleh hidroksilasi lisin yang tidak mencukupi.

Pendidikan, kejadian, properti & nilai optimal

Hidroksrolisis hanya ditemukan pada kolagen manusia dan hewan. Ada juga beberapa glikoprotein yang juga mengandung hidroksisin. Ini termasuk adiponektin. Adiponektin adalah hormon yang diproduksi di jaringan adiposa dan memiliki pengaruh yang menentukan keefektifan insulin. Hidroksrolisis juga telah terdeteksi pada beberapa bakteri, seperti Staphylococcus aureus.

Distribusi lisin terhidroksilasi tidak seragam di kolagen. Ada lokasi yang hampir selalu ditemukan. Di daerah lain, hidroksisin hampir tidak pernah ditemukan. Distribusi yang tidak merata ini menentukan struktur kolagen. Dalam struktur triple helix kolagen, hidroksisin selalu berada pada posisi Y dari urutan berulang Gly-X-Y. Di daerah pendek dengan struktur non heliks, hidroksisin juga terjadi di tempat lain.

Penyakit & Gangguan

Jaringan ikat sangat bergantung pada keberadaan hidroksisin. Kolagen hanya bisa stabil dan kokoh jika ikatan silang antara molekul protein bekerja. Kekurangan hidroksrolisis menyebabkan kelemahan jaringan ikat.

Jika hanya ada dalam jumlah yang sangat kecil atau tidak sama sekali, organisme terkait tidak akan dapat hidup. Jaringan ikat tidak dapat lagi menjalankan tugasnya sebagai jaringan pembatas dan pendukung bagi organ. Faktanya, ada penyakit yang dapat ditelusuri kembali ke kurangnya hidroksisin. Karena asam amino ini awalnya digabungkan sebagai lisin selama sintesis protein, ini tidak dapat menjadi defisiensi primer. Hidroksrolisis terbentuk dari lisin di dalam protein kolagen dengan bantuan lisil hidroksilase. Kekurangan hidroksisin hanya dapat terjadi akibat cacat pada enzim ini atau fungsinya yang tidak mencukupi.

Ada sekelompok kelemahan jaringan ikat bawaan yang heterogen yang dikenal sebagai sindrom Ehlers-Danlos. Sejumlah mutasi dapat menyebabkan gambaran klinis ini. Antara lain, lisil hidroksilase juga bisa rusak, sehingga terlalu sedikit lisin yang terhidroksilasi. Sindrom Ehlers-Danlos memanifestasikan dirinya melalui peregangan kulit yang berlebihan dan persendian yang terlalu banyak bergerak. Organ dalam, pembuluh darah, tendon, ligamen, dan otot juga terpengaruh. Prognosis tergantung pada tingkat keparahan defek. Jika kapal terlibat, jalur yang tidak menguntungkan diharapkan. Kegagalan total enzim lisil hidroksilase tidak sesuai dengan kehidupan dan oleh karena itu tidak diamati.

Tetapi bahkan dengan enzim yang utuh, mungkin ada jaringan ikat yang lemah karena aktivitasnya yang rendah. Lisil hidroksilase membutuhkan ion besi dan asam askorbat (vitamin C) sebagai kofaktor. Jika, misalnya, vitamin C hilang, yang disebut penyakit kudis terjadi. Kudis adalah penyakit jaringan ikat yang didapat yang disebabkan oleh kurangnya gugus hidroksil pada residu kolagen prolin dan lisin. Penyebabnya adalah rendahnya aktivitas prolin hidroksilase dan lisin hidroksilase akibat defisiensi asam askorbat.