Біохімія, гістидин - StatPearls - Книжкова полиця NCBI
Книжкова полиця NCBI. Служба Національної медичної бібліотеки, Національних інститутів охорони здоров’я.
StatPearls [Інтернет]. Острів скарбів (Флорида): видавництво StatPearls; Січень 2020 р-.
StatPearls [Інтернет].
Алееза Т. Кесслер; Аваїс Раджа .
Автори
Приналежності
Останнє оновлення: 26 липня 2020 р .
Вступ
Гістидин - це амінокислота, необхідна для харчування, яка також є попередником кількох гормонів (наприклад, тиреотропін-рилізинг-гормону) та критичних метаболітів, що впливають на функцію нирок, нейротрансмісію, шлункову секрецію та імунну систему. Його унікальні кислотно-основні властивості роблять його універсальним каталітичним залишком у багатьох ферментах, а також для тих білків та ферментів, які координують іони металів. [1]
Основи
Гістидин - одна з дев’яти незамінних амінокислот, які люди повинні отримувати з раціону, і присутній у більшості продуктів, багатих білком, таких як м’ясо, риба, яйця, соя, цільні зерна, квасоля та горіхи. Бічний ланцюг імідазолу гістидину є унікальним серед амінокислот, що породжує його ароматичність та амфотерні властивості при фізіологічному pH. Ця властивість робить його ключовим каталітичним залишком у багатьох ферментах. [2] [3] Він також виконує важливі протизапальні, антиоксидантні та антисекреторні функції в організмі. [4]
Проблеми, що викликають занепокоєння
Правильне вживання гістидину з їжею має вирішальне значення як під час розвитку, так і протягом усього життя. Дефіцит гістидину, а також генетичні дефекти метаболізму гістидину можуть створювати проблеми для різних систем організму. Важливими побічними продуктами метаболізму є гістамін, уроканова кислота та м’язові дипептиди, такі як карнозин та ансерин. [4] Як нейромедіатор, гістамін має вирішальне значення для модуляції запальної реакції, а також регуляції шлункової кислоти. Уроканова кислота (уроканат) життєво необхідна для формування епідермального бар’єру в шкірі. [5] Він також має зв'язки з поглинанням УФ та імуносупресією. Нарешті, м’язові дипептиди, як карнозин та ансерин, відіграють роль гомеостатичних регуляторів, що захищають тканини [6].
Стільниковий
Гістидин відіграє неоднакову роль у клітинних функціях. Окрім того, що вони відіграють структурну та каталітичну роль у багатьох ферментах, залишки гістидину можуть зазнавати ферментативного каталізування (з використанням S-аденозилметіоніну в якості донора метилу), що ілюструється ключовою роллю 3-метилгістидину в місці зв'язування АКТФ з актином . [7] Залишки гістидину також є ключовими для підтримки мієлінової оболонки, оскільки вони беруть участь у гідроксилюванні галактозилцераміду, який відповідає за ущільнення мієліну. [8]
Гістамін вивільняється тучними клітинами, щоб зв’язати гістамінові (Н1) рецептори під час алергічних реакцій. Це зв’язування може спричинити симптоми алергії, такі як свербіж, вироблення простагландинів, скорочення гладких м’язів, підвищена проникність судин та тахікардія [9]. Гістамін також діє як паракринний елемент, який відіграє вирішальну роль у секреції та регуляції шлункової кислоти. Гормон гастрин вивільняється під час прийому їжі, щоб викликати секрецію гістаміну клітинами, подібними до ентерохромафіну (ECL). Потім гістамін зв'язується з рецепторами Н2 на тім'яних клітинах, викликаючи вивільнення шлункових кислот шляхом активації протонної помпи. [10]
Метаболіт карстизину гістидину (бета-аланіл-L-гістидин) також бореться з внутрішньом’язовим ацидозом, підтримуючи внутрішньоклітинний та позаклітинний буфер в рН м’язової тканини. [11]
Молекулярна
Важливість гістидину для людського організму походить від властивостей, що визначаються його характерною структурою. Його бічний ланцюг складається з імідазольного кільця, яке є гетероциклічним і містить атоми азоту в положеннях 1 (pi) та 3 (tau). Він іонізується і існує як у нейтральній, так і протонованій формі в організмі, що дає гістидину рК одна одиниця рН нижче нейтральності, що дозволяє їй бути як кислотою, так і основою при фізіологічному рН. Імідазолове кільце гістидину є ароматичним, що забезпечує стабільність і робить його неполярним при фізіологічному pH. [2]