Glicyna
GlicynaGlicyna (skróty: G, Gly,
ATC
:
B 05 CX 03
) jest najprostszym spośród 20 standardowych
aminokwasów
wchodzących w skład
białek
. Za jej pojawienie się w
łańcuchu polipeptydowym
odpowiada obecność
kodonów
GGU, GGC, GGA lub GGG w łańcuchu
mRNA
. Struktura i właściwościGlicyna posiada najmniejszą resztę aminokwasową, z jednym tylko atomem wodoru w łańcuchu bocznym. Ze względu na to, że z atomem
węgla
α związane są dwa atomy
wodoru
, glicyna – w przeciwieństwie do innych aminokwasów – nie jest
optycznie czynna
. Glicyna zalicza się do grupy aminokwasów
niepolarnych
alifatycznych
. W trakcie
ewolucji
dywergentnej (rozbieżnej) reszty glicyny zmieniają się znacznie rzadziej niż pozostałych aminokwasów, a gdy już ulegają mutacji w białkach homologicznych, to na takie reszty jak
alanina
,
seryna
,
kwas asparaginowy
lub
asparagina
. Ta konserwatywność w występowaniu glicyny wiąże się z jej niewielkimi rozmiarami – zmiana tego aminokwasu na inny, z większym łańcuchem bocznym, mogłaby zaburzyć strukturę przestrzenną białka i pozbawić to białko jego funkcji biologicznej. Glicyna stanowi średnio około 7,2% reszt aminokwasowych występujących w białkach[3]. Wyjątkiem jest
kolagen
, w którym glicyna stanowi blisko jedną trzecią wszystkich budujących go aminokwasów. Glicyna jest
aminokwasem endogennym
. - Występowanie w białkach 7,2%
- Objętość van der Waalsa 48 Å3
- Kodony GGU, GGC, GGA, GGG
Funkcja fizjologicznaGlicyna bierze udział w tworzeniu
puryn
, budując część ich pierścienia. Na obrazku nie uwzględniono atomów wodoru stojących przy atomach węgla C2, C6 i C9 w pierścieniu purynowym. - Glicyna bierze udział w biosyntezie puryn de novo, w trakcie której zostaje wbudowana do pierścienia
nukleotydowego
, będąc źródłem węgli C4 i C5 oraz azotu N7 w tym pierścieniu.
- Wraz z sukcynylo-
CoA
bierze udział w syntezie
hemu
.
-
LD50
dla glicyny wynosi 7930 mg/kg (szczury, podawana ustnie), natomiast śmierć następuje zazwyczaj na skutek wzmożonej pobudliwości.
BiosyntezaUproszczony szlak syntezy glicyny z
choliny
. Ludzki organizm potrafi syntetyzować glicynę, dlatego nazywa się ją aminokwasem endogennym. Glicyna może być produkowana: z glioksalanu i
glutaminianu
przez aminotransferazę glutaminianową; z
alaniny
przez aminotransferazę alaninową. Ważnym sposobem syntezy glicyny u ssaków jest także synteza z
choliny
oraz
seryny
. Degradacja glicynyDegradacja glicyny do
dwutlenku węgla
. Kolorami pokazano losy poszczególnych grup atomów. Glicyna ulega degradacji na drodze trzech szlaków metabolicznych. - Glicyna może ulec przekształceniu w serynę. Reakcję katalizuje hydroksymetylotransferaza serynowa, a
koenzymami
reakcji są tetrahydrofolian oraz
fosforan pirydoksalu
.
- Degradacja glicyny może zachodzić także w
wątrobie
za pomocą
mitochondrialnego
kompleksu syntazy glicynowej, który rozkłada glicynę na
dwutlenek węgla
i
jon amonowy
, przy okazji tworząc N5,N10-metylenotetrahydrofolian.
Kofaktorem
tego procesu jest fosforan pirydoksalu. Ta ścieżka metaboliczna ma olbrzymie znaczenie dla
ssaków
, a jej zaburzenia mogą prowadzić do hiperglicynemii.
- Trzecim sposobem degradacji glicyny jest
utlenienie
przez oksydazę D-aminokwasów. Glicyny zostaje przekształcona do
glioksalanu
, który z kolei jest utleniany w NAD+-zależnej reakcji do
szczawianu
.
Ponadto glicyna ulega licznym przemianom w inne
metabolity
, co zostało opisane w podrozdziale dotyczącym jej funkcji. Choroby związane z przemianami glicynyZ metabolizmem glicyny związane są następujące schorzenia: - Glicynuria – wynika z zaburzeń reabsorpcji glicyny w
kanalikach nerkowych
i polega na wydalaniu większych niż normalnie ilości tego aminokwasu.
- Pierwotna hiperoksaluria – jest to zaburzenie
katabolizmu
glioksalanu, który powstaje przez deaminację glicyny. Następujące po tym utlenienie glioksalanu do szczawianu skutkuje
kamicą moczową
oraz wapnicą nerek, a także może prowadzić do przedwczesnych zgonów na skutek niewydolności nerek lub
nadciśnienia
.
Występowanie glicyny w przestrzeni międzygwiazdowejW roku 1994 grupa badaczy z University of Illinois, pod kierownictwem Lewisa Snydera, ogłosiła wstępnie odkrycie glicyny w
przestrzeni międzygwiazdowej
, jednak późniejsze badania nie potwierdziły ich przypuszczeń[4]. Dziewięć lat później, w 2003 roku, Yi-Jehng Kuan z National Taiwan Normal University wraz ze Stevem Charlneyem z
NASA
ponowili to doniesienie. Badacze monitorowali
fale radiowe
pod kątem obecności
linii spektralnych
charakterystycznych dla glicyny, których zarejestrowali w sumie 27. Kuan i Charlney wysunęli
hipotezę
, że glicyna międzygwiazdowa powstała z prostych cząsteczek organicznych uwięzionych w lodzie na skutek
ekspozycji
na
promieniowanie ultrafioletowe
[5]. W roku 2004 Snyder wraz z współpracownikami opublikowali pracę, w której próbowali określić obiektywne kryterium, które powinny spełniać rejestrowane linie spektralne, aby można było mówić o potwierdzonym odkryciu glicyny w przestrzeni międzygwiazdowej. Uznali jednocześnie, że żaden z rezultatów uzyskanych przez grupę Kuana nie spełnia tego kryterium[6]. W roku 2009 dzięki misji NASA
Stardust
ostatecznie potwierdzono występowanie glicyny w przestrzeni kosmicznej pobierając próbki z komety
Wild 2
[7]. tzw. glicyna fotograficznaW fotografii terminem glicyna niepoprawnie określa się jej pochodną, N-(4-hydroksyfenylo)glicynę, wywoływacz fotograficzny Przypisy- ↑
Glicyna – podsumowanie
(
ang.
). PubChem Public Chemical Database.
- ↑
Glicyna – karta leku (DB00145)
(
ang.
). DrugBank.
- ↑ Nelson D., Cox M., Lehninger Principles of Biochemistry, 4th ed., 2005, W.H. Freeman & Co.
- ↑
Doniesienie na stronach Newscientist.com
- ↑ Kuan YJ, Charnley SB, Huang HC, et al., Interstellar glycine, Astrophys J (2003), 593(2): 848-867
- ↑ Snyder LE, Lovas FJ, Hollis JM, et al., A rigorous attempt to verify interstellar glycine, Astrophys J (2005), 619(2): 914-930
- ↑
Doniesienie na stronach Newscientist.com
Literatura- Nelson D., Cox M., Lehninger Principles of Biochemistry, 4th ed., 2005, W.H. Freeman & Co.
- Murray R.K. et al., Harper's Ilustrated Biochemistry, 26th ed., 2003, Lange Medical Books
- Encyclopedia of Biological Chemistry, pod red. Lenarz W.J., Lane M.D., 2004, Elsevier
- Berg J.M., Tymoczko J.L., Stryer L., Biochemistry, 5th ed., 2002, W.H. Freeman & Co.
Zobacz też Linki zewnętrzne-
Szlaki metaboliczne glicyny
– baza danych Uniwersytetu w Kyoto
-
Szlaki metaboliczne glicyny 2
– baza szlaków metabolicznych MetaCyc
Inne hasła zawierające informacje o "Glicyna":
Związek organiczny
...
Oksytocyna
...
Kolagen
...
Aldolazy
...
Hem (biochemia)
...
Insulina
...
Biosynteza aminokwasów
...
Guanina
...
Metabolizm
...
Elastyna
...
Inne lekcje zawierające informacje o "Glicyna":
Białka (plansza 8)
...
102. Nieorganiczne i organiczne składniki komórki cz.2 (plansza 9)
- cysteina
- glutaminian, glutamina, Glicyna
- prolina
...
102. Nieorganiczne i organiczne składniki komórki cz.2 (plansza 8)
...
|