triptofan - Tryptophan

l -triptofan

İskelet formül arasında L trıptofan
top ve sopa modeli boşluk doldurma modeli
İsimler
IUPAC adı Triptofan veya ( 2S )-2-amino-3-( 1H -indol-3-yl)propanoik asit
Diğer isimler 2-Amino-3-( 1H -indol-3-yl)propanoik asit
tanımlayıcılar
CAS numarası
3B model ( JSmol )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
İlaç Bankası
ECHA Bilgi Kartı	100.000.723
IUPHAR/BPS
fıçı
PubChem Müşteri Kimliği
ÜNİİ
CompTox Panosu ( EPA )
InChI InChI=1S/C11H12N2O2/c12-9(11(14)15)5-7-6-13-10-4-2-1-3-8(7)10/h1-4,6,9,13H, 5,12H2,(H,14,15)/t9-/m0/s1 Y Anahtar: QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQESA-N Y InChI=1/C11H12N2O2/c12-9(11(14)15)5-7-6-13-10-4-2-1-3-8(7)10/h1-4,6,9,13H, 5,12H2,(H,14,15)/t9-/m0/s1 Anahtar: QIVBCDIJIAJPQS-VIFPVBQEBP
gülümser c1[nH]c2ccccc2c1C[C@H](N)C(=O)O Zwitterion : c1[nH]c2ccccc2c1C[C@H]([NH3+])C(=O)[O-]
Özellikler
Kimyasal formül	C 11 H 12 N 2 O 2
Molar kütle	204.229  g·mol -1
sudaki çözünürlük	Çözünür: 0 °C'de 0,23 g/L, 25 °C'de 11,4 g/L, 50 °C'de 17,1 g/L, 75 °C'de 27,95 g/L
çözünürlük	Sıcak alkolde, alkali hidroksitlerde çözünür; kloroformda çözünmez .
Asit (s K a )	2.38 (karboksil), 9.39 (amino)
Manyetik duyarlılık (χ)	-132.0·10 −6 cm 3 /mol
Farmakoloji
ATC kodu	N06AX02 ( WHO )
Ek veri sayfası
Yapı ve özellikler	Kırılma indisi ( n ), Dielektrik sabiti (ε r ), vb.
termodinamik veriler	Faz davranışı katı-sıvı-gaz
spektral veriler	UV , IR , NMR , MS
Aksi belirtilmedikçe, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
n doğrulamak  ( nedir   ?) Yn
Bilgi kutusu referansları

Triptofan (sembol , Trp veya W ) bir α- olan amino asit kullanılır biyosentezi arasında proteinler . Triptofan, bir a-amino grubu, bir a- karboksilik asit grubu ve bir yan zincir indol içerir , bu da onu polar olmayan aromatik bir amino asit yapar. Öyle esansiyel vücut sentezlemek edemez ve diyet alınmalıdır, yani insanlarda. Triptofan ayrıca nörotransmiter serotonin , melatonin hormonu ve B3 vitamininin öncüsüdür . Bu edilir kodlanmış tarafından kodon UGG.

Diğer amino asitler gibi, bir triptofan zitteriyon de fizyolojik pH amino grubu (protonlanır - NH⁺
₃; pKa _bir = 9.39) ve karboksilik asit olan deprotone (-COO ^- ; pKa _bir = 2.38).

İşlev

L- triptofanın serotonin ve melatonin (solda) ve niasine (sağda) metabolizması . Her kimyasal reaksiyondan sonra dönüştürülmüş fonksiyonel gruplar kırmızıyla vurgulanır.

Triptofan dahil amino asitler, protein biyosentezinde yapı taşları olarak kullanılır ve yaşamı sürdürmek için proteinler gereklidir. Birçok hayvan (insanlar dahil) triptofanı sentezleyemez: onu diyetleri yoluyla almaları gerekir, bu da onu esansiyel bir amino asit haline getirir . Triptofan, proteinlerde bulunan daha az yaygın amino asitler arasındadır, ancak meydana geldiğinde önemli yapısal veya işlevsel roller oynar. Örneğin, triptofan ve tirozin kalıntıları , hücre zarı içindeki zar proteinlerinin "bağlanmasında" özel roller oynar . Triptofan, diğer aromatik amino asitlerle birlikte glikan-protein etkileşimlerinde de önemlidir . Ayrıca triptofan , aşağıdaki bileşikler için biyokimyasal bir öncü olarak işlev görür :

• Triptofan hidroksilaz tarafından sentezlenen serotonin (bir nörotransmitter ) .
• Melatonin (bir nörohormon ), N-asetiltransferaz ve 5-hidroksiindol-O-metiltransferaz enzimleri aracılığıyla serotoninden sentezlenir .
• Triptofanın esas olarak (% 95'ten fazla) metabolize olduğu kinurenin . Triptofandan kinurenin sentezinden bağışıklık sistemi ve beyindeki indoleamin 2,3-dioksijenaz (IDO) ve karaciğerdeki triptofan dioksijenaz (TDO) adlı iki enzim sorumludur. Kinürenin yolağı triptofan katabolizma şizofreni, majör depresif bozukluk, bipolar bozukluk gibi psikiyatrik bozukluklar dahil olmak üzere çeşitli hastalıklarda değişir.
• Niasin , aynı zamanda vitamin B olarak da bilinen, ₃ , triptofan yoluyla sentezlenir kinürenin ve kinolinik asit .
• Oksinler (bir fitohormon sınıfı ) triptofandan sentezlenir.

Fruktoz malabsorpsiyon bozukluğu , bağırsakta triptofanın uygunsuz emilmesine, kandaki triptofan düzeylerinin azalmasına ve depresyona neden olur.

Triptofan sentezleyen bakterilerde, bu amino asidin yüksek hücresel seviyeleri , trp operonuna bağlanan bir baskılayıcı proteini aktive eder . Bu baskılayıcının triptofan operonuna bağlanması, triptofanın biyosentezinde yer alan enzimleri kodlayan akış aşağı DNA'nın transkripsiyonunu önler . Böylece yüksek seviyelerde triptofan, negatif bir geri besleme döngüsü yoluyla triptofan sentezini engeller ve hücrenin triptofan seviyeleri tekrar düştüğünde, trp operonundan transkripsiyon devam eder. Bu, hücrenin iç ve dış triptofan seviyelerindeki değişikliklere sıkı bir şekilde düzenlenmiş ve hızlı tepkiler verir.

İnsan gastrointestinal mikrobiyotası tarafından triptofan metabolizması ( v T e ) triptofan Clostridium sporojenler Lakto basil Triptofanaz - eksprese eden bakteri IPA I3A indol Karaciğer Beyin IPA I3A indol indoksil sülfat AST-120 AhR Bağırsak bağışıklık hücreleri bağırsak epiteli PXR Mukozal homeostazı: ↓ TNF-α ↑ Kavşak proteini kodlayan mRNA'lar L hücresi GLP-1 TJ Nöroprotektan : ↓ Glial hücrelerin ve astrositlerin aktivasyonu ↓ 4-Hidroksi-2-nonenal seviyeleri ↓ DNA hasarı – Antioksidan – β-amiloid fibril oluşumunu engeller Mukozal reaktiviteyi korur: ↑ IL-22 üretimi Vasküler hastalık ile ilişkili : ↑ Oksidatif stres ↑ Düz kas hücresi proliferasyonu ↑ Aort duvar kalınlığı ve kalsifikasyonu Kronik böbrek hastalığı ile ilişkili : ↑ Böbrek fonksiyon bozukluğu – Üremik toksin böbrekler Bu diyagram, bağırsaktaki bakteriler tarafından triptofandan biyoaktif bileşiklerin ( indol ve bazı diğer türevler) biyosentezini göstermektedir . İndol ifade bakterilerin triptofan üretilir triptofanaz . Clostridium sporogenes, triptofanı indol ve ardından hidroksil radikallerini temizleyen oldukça güçlü bir nöroprotektif antioksidan olan 3-indolpropionik aside (IPA) metabolize eder . IPA , bağırsak hücrelerinde pregnan X reseptörüne (PXR) bağlanır , böylece mukozal homeostazı ve bariyer fonksiyonunu kolaylaştırır . Aşağıdaki emme bağırsak ve gelen dağıtım beyne IPA nöro koruyucu bir etki kazandıran serebral iskemi ve Alzheimer hastalığı . Lactobacillus türleri, triptofanı bağırsak bağışıklık hücrelerinde aril hidrokarbon reseptörü (AhR) üzerinde etki eden indol-3-aldehite (I3A) metabolize ederek interlökin-22 (IL-22) üretimini arttırır . İndol kendisi salgılanmasını tetikler ve peptit-1 glukagon-benzeri (GLP-1) 'de bağırsak L hücrelerinde ve olarak hareket eden bir ligand AHR. İndol ayrıca karaciğer tarafından yüksek konsantrasyonlarda toksik olan ve vasküler hastalık ve böbrek fonksiyon bozukluğu ile ilişkili bir bileşik olan indoksil sülfata metabolize edilebilir . AST-120 ( aktive edilmiş odun kömürü ), bir intestinal emici olan ağızdan alınan , adsorbe kan plazmasındaki indoksil sülfat konsantrasyonunu azaltarak da, indol.

Önerilen diyet yardımı

2002 yılında, ABD Tıp Enstitüsü, 19 yaş ve üzeri yetişkinler için 5 mg/kg vücut ağırlığı/gün Triptofan Önerilen Diyet Ödeneği (RDA) belirlemiştir.

Diyet kaynakları

Triptofan, çoğu protein bazlı gıdada veya diyet proteinlerinde bulunur. Özellikle çikolata , yulaf , kuru hurma , süt , yoğurt , süzme peynir , kırmızı et , yumurta , balık , kümes hayvanları , susam , nohut , badem , ayçiçeği çekirdeği , kabak çekirdeği , karabuğday , spirulina ve yer fıstığında bol miktarda bulunur . Pişmiş hindinin bol miktarda triptofan içerdiğine dair yaygın inanışın aksine , hindideki triptofan içeriği kümes hayvanlarına özgüdür.

Antidepresan olarak kullanın

Triptofan, daha sonra nörotransmitter serotonine dönüştürülen 5-hidroksitriptofana (5-HTP) dönüştürüldüğünden, triptofan veya 5-HTP tüketiminin beyindeki serotonin seviyesini artırarak depresyon semptomlarını iyileştirebileceği öne sürülmüştür. Triptofan satıldığı reçetesiz de ABD'de (edildikten sonra değişen 1989 ve 2005 yılları arasında derecelerde yasaklandı ve) Birleşik Krallık'ta bir şekilde besin takviyesi olarak kullanım için antidepresan , anksiyolitik ve uyku yardımı . Ayrıca bazı Avrupa ülkelerinde majör depresyon tedavisi için reçeteli bir ilaç olarak pazarlanmaktadır . Kan triptofan düzeylerinin diyet değiştirilerek değiştirilemeyeceğine dair kanıtlar vardır, ancak saflaştırılmış triptofan tüketmek beyindeki serotonin seviyesini artırırken, triptofan içeren yiyecekler yemek yemez. Bunun nedeni, triptofanı kan-beyin bariyerinden geçiren taşıma sisteminin , protein besin kaynaklarında bulunan diğer amino asitleri de taşımasıdır . Diğer büyük nötr amino asitlerin yüksek kan plazma seviyeleri, triptofanın plazma konsantrasyonunun beyin konsantrasyon seviyelerini artırmasını engeller.

2001'de 5-HTP ve triptofanın depresyon üzerindeki etkisinin bir Cochrane incelemesi yayınlandı. Yazarlar, yalnızca yüksek titizlikteki çalışmaları dahil ettiler ve her ikisine ilişkin sınırlı veri nedeniyle incelemelerine hem 5-HTP hem de triptofanı dahil ettiler. 1966 ve 2000 yılları arasında depresyon üzerine yayınlanan 5-HTP ve triptofanın 108 çalışmasından sadece ikisi, yazarların dahil etme kalite standartlarını karşıladı ve toplam 64 çalışma katılımcısı. Dahil edilen iki çalışmada maddeler plasebodan daha etkiliydi , ancak yazarlar "kanıtların kesin olması için yetersiz kalitede olduğunu" belirtiyorlar ve "etkili ve güvenli oldukları kanıtlanmış alternatif antidepresanlar mevcut olduğundan, klinik yararlılığı" olduğunu belirtiyorlar. 5-HTP ve triptofan şu anda sınırlıdır". Duygudurum ve anksiyete bozuklukları için standart tedaviye ek olarak triptofanın ek tedavi olarak kullanılması bilimsel kanıtlarla desteklenmemektedir.

Yan etkiler

Triptofan takviyesinin potansiyel yan etkileri mide bulantısı , ishal , uyuşukluk , baş dönmesi , baş ağrısı , ağız kuruluğu , bulanık görme , sedasyon , öfori ve nistagmus (istemsiz göz hareketleri) içerir.

Etkileşimler

Diyet takviyesi olarak alınan triptofan (tablet formunda olduğu gibi), MAOI veya SSRI sınıfının antidepresanları veya diğer güçlü serotonerjik ilaçlarla kombine edildiğinde serotonin sendromuna neden olma potansiyeline sahiptir . Triptofan takviyesi klinik bir ortamda tam olarak incelenmediğinden, diğer ilaçlarla etkileşimleri iyi bilinmemektedir.

İzolasyon

Triptofanın izolasyonu ilk olarak 1901'de Frederick Hopkins tarafından rapor edilmiştir . Hopkins, hidrolize kazeinden triptofanı geri kazanarak 600 g ham kazeinden 4-8 g triptofan elde etmiştir.

Biyosentez ve endüstriyel üretim

Esansiyel bir amino asit olarak triptofan, insanlarda ve diğer hayvanlarda daha basit maddelerden sentezlenmez, bu nedenle diyette triptofan içeren proteinler şeklinde bulunması gerekir. Bitkiler ve mikroorganizmalar genellikle triptofanı şikimik asit veya antranilattan sentezler : antranilat fosforibosilpirofosfat (PRPP) ile yoğunlaşır ve yan ürün olarak pirofosfat üretir . Riboz parçasının halkası açılır ve indirgeyici dekarboksilasyona tabi tutularak indol-3-gliserol fosfat üretilir; bu da indol'e dönüştürülür . Son adımda, triptofan sentaz , indol ve amino asit serinden triptofan oluşumunu katalize eder .

Triptofan sanayi üretimi de biyosentetik ve dayanır fermentasyon ve serin ve indol veya yabani tip kullanarak genetik olarak modifiye edilmiş bakteriler gibi B. amyloliquefaciens , B. subtilis , C. glutamicum veya E. coli . Bu suşlar , aromatik amino asitlerin veya çoklu/aşırı eksprese edilmiş trp operonlarının yeniden alımını önleyen mutasyonlar taşır . Dönüşüm, triptofan sentaz enzimi tarafından katalize edilir .

Toplum ve kültür

Eozinofili-miyalji sendromu

1989'da ABD'de büyük bir eozinofili-miyalji sendromu (EMS) salgını vardı ve CDC'ye 1.500'den fazla vaka ve en az 37 ölüm bildirildi. Ön araştırma, salgının triptofan alımıyla bağlantılı olduğunu ortaya çıkardıktan sonra, ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) 1989'da triptofan takviyelerini geri çağırdı ve 1990'da çoğu kamu satışını yasakladı, diğer ülkeler de aynı şeyi yaptı.

Sonraki çalışmalar, EMS'nin tek bir büyük Japon üretici olan Showa Denko tarafından sağlanan belirli L-triptofan partileriyle bağlantılı olduğunu ileri sürdü . Sonunda, Showa Denko'nun L-triptofanının son partilerinin, daha sonra 1989 EMS salgınından sorumlu olduğu düşünülen eser safsızlıklarla kontamine olduğu ortaya çıktı. Bununla birlikte, diğer kanıtlar, triptofanın kendisinin EMS'de potansiyel olarak önemli bir katkı faktörü olabileceğini düşündürmektedir.

FDA, Şubat 2001'de triptofanın satış ve pazarlamasına ilişkin kısıtlamalarını gevşetti, ancak muaf bir kullanıma yönelik olmayan triptofanın ithalatını 2005 yılına kadar sınırlamaya devam etti.

Showa Denko tesisinin , daha sonra eozinofili-miyalji sendromunun patlak vermesine neden olduğu anlaşılan kontamine L-triptofan partilerini üretmek için genetiği değiştirilmiş bakterileri kullanması, "biyoteknolojinin kimyasal saflığının yakından izlenmesi" ihtiyacının kanıtı olarak gösterildi. -türetilmiş ürünler". Saflık izlenmesi çağrısında olanlar da, anti olmakla eleştirilmiştir GDO mümkün olmayan GDO bulaşma nedenleri ve biyoteknoloji gelişimini tehdit ardı aktivistler.

Hindi eti ve uyuşukluk

ABD'de yaygın bir iddiası o ağır tüketimi hindi eti sonuçları uyuşukluk nedeniyle türkiye'de bulunan triptofan yüksek seviyede. Ancak hindideki triptofan miktarı diğer etlerde bulunanla karşılaştırılabilir. Yedikten sonra uyuşukluk , hindi ile yenen diğer yiyeceklerden, özellikle karbonhidratlardan kaynaklanabilir . Karbonhidratlardan zengin bir öğün yemek insülin salınımını tetikler . İnsülin, büyük nötr dallı zincirli amino asitlerin (BCAA) kas içine alınmasını uyarır , ancak triptofanın değil, kan dolaşımındaki triptofanın BCAA'ya oranını arttırır. Ortaya çıkan artan triptofan oranı, büyük nötr amino asit taşıyıcısındaki (hem BCAA hem de aromatik amino asitleri taşıyan) rekabeti azaltır , bu da triptofanın kan-beyin bariyerini geçerek beyin omurilik sıvısına (BOS) daha fazla alınmasına neden olur . CSF'deki sonra, triptofan dönüştürülür serotonin olarak rafe çekirdek , normal bir enzimatik yolu ile. Ortaya çıkan serotonin, epifiz bezi tarafından melatonine daha da metabolize edilir . Bu nedenle, bu veriler, "bayramın neden olduğu uyuşukluk"un - veya tokluk uyku halinin - karbonhidratlar açısından zengin, beyindeki melatonin üretimini dolaylı olarak artıran ve böylece uykuyu teşvik eden ağır bir yemeğin sonucu olabileceğini düşündürmektedir.

Araştırma

1912'de Felix Ehrlich , mayanın doğal amino asitleri esas olarak karbondioksiti parçalayarak ve amino grubunu bir hidroksil grubuyla değiştirerek metabolize ettiğini gösterdi . Bu reaksiyonla triptofan, triptohol meydana getirir .

Triptofan, saflaştırılmış bir biçimde ağızdan verildiğinde beyin serotonin sentezini etkiler ve araştırma için serotonin düzeylerini değiştirmek için kullanılır. Düşük beyin serotonin seviyesi, akut triptofan tükenmesi adı verilen bir teknikte triptofan bakımından fakir proteinin uygulanmasıyla indüklenir . Bu yöntemi kullanan çalışmalar, serotoninin ruh hali ve sosyal davranış üzerindeki etkisini değerlendirmiş ve serotoninin saldırganlığı azalttığını ve uyumluluğu artırdığını tespit etmiştir.

floresan

Triptofan, triptofan kalıntısının etrafındaki mikro ortamın yapısını tahmin etmek için kullanılabilen önemli bir intrinsik floresan sondadır (amino asit). Katlanmış bir proteinin içsel floresan emisyonlarının çoğu, triptofan kalıntılarının uyarılmasından kaynaklanır.

Ayrıca bakınız

• 5-Hidroksitriptofan (5-HTP)
• Acree-Rosenheim reaksiyonu
• Adamkiewicz reaksiyonu
• Zayıflatıcı (genetik)
• N , N -Dimetiltriptamin
• Hopkins-Cole reaksiyonu
• serotonin
• triptamin

Referanslar

daha fazla okuma

Dış bağlantılar