Fenylalanin - Phenylalanine
Kosterní vzorec z L -fenylalanin
|
|||
L -Fenylalanin při fyziologickém pH
|
|||
|
|||
Jména | |||
---|---|---|---|
Výslovnost | US : / ˌ f ɛ n əl æ l ə n jsem n / , UK : / ˌ f jsem n aɪ l - / | ||
Název IUPAC
Kyselina ( S ) -2-amino-3-fenylpropanová
|
|||
Identifikátory | |||
3D model ( JSmol )
|
|||
ČEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
DrugBank | |||
Informační karta ECHA | 100 000,517 | ||
KEGG | |||
PubChem CID
|
|||
UNII | |||
CompTox Dashboard ( EPA )
|
|||
|
|||
|
|||
Vlastnosti | |||
C 9 H 11 N O 2 | |||
Molární hmotnost | 165,192 g · mol −1 | ||
Kyselost (p K a ) | 1,83 (karboxyl), 9,13 (amino) | ||
Nebezpečí | |||
Bezpečnostní list | Viz: datová stránka | ||
NFPA 704 (ohnivý diamant) | |||
Stránka doplňkových údajů | |||
Index lomu ( n ), dielektrická konstanta (ε r ) atd. |
|||
Termodynamická
data |
Fázové chování pevná látka – kapalina – plyn |
||
UV , IR , NMR , MS | |||
Pokud není uvedeno jinak, jsou údaje uvedeny pro materiály ve standardním stavu (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|||
ověřit ( co je to ?) | |||
Reference na infobox | |||
Fenylalanin (symbol Phe nebo F ), je nezbytné, α- aminokyselina se vzorcem C
9H
11NE
2. To může být viděno jako benzylová skupina substituovaná na methylovou skupinu z alaninu , nebo fenylovou skupinu na místě terminálu vodíku alaninu. Tato esenciální aminokyselina je klasifikována jako neutrální a nepolární kvůli inertní a hydrofobní povaze benzylového postranního řetězce. L -isomer se používá k biochemicky vzniku proteinů , kódovány DNA . Fenylalanin je prekurzorem tyrosinu , monoaminových neurotransmiterů dopaminu , norepinefrinu (noradrenalin) a epinefrinu (adrenalin) a kožního pigmentu melaninu . To je kódován pomocí kodony UUU a UUC.
Fenylalanin se přirozeně vyskytuje v mateřském mléce všech savců . Používá se při výrobě potravin a nápojů a prodává se jako výživový doplněk pro jeho údajné analgetické a antidepresivní účinky. Je přímým předchůdcem neuromodulátoru fenethylaminu , běžně používaného doplňku stravy . Jako esenciální aminokyselina není fenylalanin syntetizován de novo u lidí a jiných zvířat, která musí přijímat fenylalanin nebo proteiny obsahující fenylalanin.
Dějiny
První popis fenylalaninu byl proveden v roce 1879, kdy Schulze a Barbieri identifikovali sloučeninu s empirickým vzorcem C 9 H 11 NO 2 v sazenicích žlutého vlčího bobu ( Lupinus luteus ). V roce 1882 Erlenmeyer a Lipp poprvé syntetizovali fenylalanin z fenylacetaldehydu , kyanovodíku a amoniaku .
Genetický kodon fenylalanin byl poprvé objeven J. Heinrich Matthaei a Marshall W. Nirenberg v roce 1961. Ty ukázaly, že pomocí mRNA vložit více uracil opakuje do genomu z bakterie E. coli , mohou způsobit, že bakterie za vzniku polypeptid sestávající pouze z opakujících se fenylalaninových aminokyselin. Tento objev pomohl zjistit povahu kódovacího vztahu, který spojuje informace uložené v genomové nukleové kyselině s expresí proteinu v živé buňce.
Dietní zdroje
Dobrým zdrojem fenylalaninu jsou vejce, kuře, játra, hovězí maso, mléko a sója. Dalším běžným zdrojem fenylalaninu je cokoli slazené umělým sladidlem aspartamem , například dietní nápoje , dietní jídla a léky; metabolismus aspartamu produkuje fenylalanin jako jeden z metabolitů sloučeniny .
Dietní doporučení
Rada pro potraviny a výživu (FNB) amerického lékařského institutu stanovila Doporučené dietní dávky (RDA) pro esenciální aminokyseliny v roce 2002. Pro fenylalanin plus tyrosin, pro dospělé od 19 let 33 mg/kg tělesné hmotnosti/den.
Další biologické role
L -fenylalaninu je biologicky převést na L - tyrosin , další z DNA kódované aminokyseliny. L -tyrosin pak se převede na L-DOPA , který se dále převede na dopamin , norepinefrin (noradrenalin), a epinefrinu (adrenalin). Poslední tři jsou známé jako katecholaminy .
Fenylalanin používá stejný aktivní transportní kanál jako tryptofan k překročení hematoencefalické bariéry . V nadměrném množství může suplementace interferovat s produkcí serotoninu a dalších aromatických aminokyselin a také oxidu dusnatého v důsledku nadužívání (případně omezené dostupnosti) přidružených kofaktorů, železa nebo tetrahydrobiopterinu . Odpovídajícími enzymy pro tyto sloučeniny jsou rodina hydroxylázových aromatických aminokyselin a syntáza oxidu dusnatého .
|
V rostlinách
Fenylalanin je výchozí sloučenina použitá v syntéze z flavonoidů . Lignan pochází z fenylalaninu a z tyrosinu . Fenylalanin se přeměňuje na kyselinu skořicovou pomocí enzymu fenylalanin amoniak-lyázy .
Fenylketonurie
Genetická porucha fenylketonurie (PKU) je neschopnost metabolizovat fenylalanin kvůli nedostatku enzymu fenylalaninhydroxylázy . Jedinci s touto poruchou jsou známí jako „fenylketonurici“ a musí regulovat příjem fenylalaninu. Fenylketonurici často používají krevní testy ke sledování množství fenylalaninu v krvi. Laboratorní výsledky mohou uvádět hladiny fenylalaninu pomocí mg/dl a μmol/l. Jeden mg/dl fenylalaninu je přibližně ekvivalentní 60 μmol/l.
(Vzácná) „variantní forma“ fenylketonurie nazývaná hyperfenylalaninémie je způsobena neschopností syntetizovat kofaktor nazývaný tetrahydrobiopterin , který lze doplnit. Těhotné ženy s hyperfenylalaninémií mohou vykazovat podobné příznaky poruchy (vysoké hladiny fenylalaninu v krvi), ale tyto ukazatele obvykle zmizí na konci těhotenství. Těhotné ženy s PKU musí kontrolovat hladinu fenylalaninu v krvi, i když je plod pro defektní gen heterozygotní, protože plod může být nepříznivě ovlivněn nezralostí jater.
Nepotravinovým zdrojem fenylalaninu je umělé sladidlo aspartam . Tato sloučenina je tělem metabolizována na několik chemických vedlejších produktů včetně fenylalaninu. Problémy s rozpadem, které mají fenylketonurici s nahromaděním fenylalaninu v těle, se objevují také při požití aspartamu, i když v menší míře. V souladu s tím musí být všechny produkty v Austrálii, USA a Kanadě, které obsahují aspartam, označeny: „Fenylketonurika: Obsahuje fenylalanin“. Ve Velké Británii musí potraviny obsahující aspartam obsahovat panely přísad, které odkazují na přítomnost „aspartamu nebo E951“, a musí být označeny varováním „Obsahuje zdroj fenylalaninu“. V Brazílii je označení „Contém Fenilalanina“ (portugalsky „Obsahuje fenylalanin“) povinné také u produktů, které jej obsahují. Tato varování mají jednotlivcům pomoci vyhnout se takovým jídlům.
D -, L - a DL fenylalanin
Stereoisomer D fenylalanin (DPA), mohou být vyrobeny běžným organické syntézy , buď jako jediného enantiomeru nebo jako součást racemické směsi. To se nepodílí na biosyntéze proteinů , i když se nachází v proteinech v malých množstvích - zejména ve věku od proteinů a potravinových proteinů, které byly zpracovány . Biologické funkce D -aminokyselin zůstávají nejasné, přestože D -fenylalanin má farmakologickou aktivitu na niacinovém receptoru 2 .
DL -Fenylalanin (DLPA) je prodáván jako výživový doplněk pro jeho údajné analgetické a antidepresivní aktivity. DL -Fenylalanin je směs D -fenylalaninu a L -fenylalaninu. Pokládané Analgetická aktivita DL fenylalanin lze vysvětlit případné ucpání D fenylalanin z enkefalin degradace By the enzym karboxypeptidáze . Mechanismus údajné antidepresivní aktivity DL -fenylalaninu může být vysvětlen prekurzorovou rolí L -fenylalaninu při syntéze neurotransmiterů norepinefrinu a dopaminu . Předpokládá se, že zvýšené hladiny norepinefrinu a dopaminu v mozku mají antidepresivní účinek. D -Fenylalanin je absorbován z tenkého střeva a transportován do jater portálovým oběhem . Malé množství D -fenylalaninu se zdá být převedeno na L -fenylalanin. D -Fenylalanin je distribuován do různých tkání těla prostřednictvím systémového oběhu . Zdá se, že prochází hematoencefalickou bariérou méně účinně než L -fenylalanin, a tak se malé množství požité dávky D -fenylalaninu vylučuje močí, aniž by proniklo do centrálního nervového systému.
L -fenylalaninu je antagonista na α2δ Ca 2+ kalciových kanálů s K i 980 nM.
V mozku je L -fenylalanin kompetitivním antagonistou na glycinovém vazebném místě NMDA receptoru a na glutamátovém vazebném místě AMPA receptoru . Na vazebném místě glycinu NMDA receptoru má L -fenylalanin zjevnou rovnovážnou disociační konstantu ( KB ) 573 µM odhadnutou Schildovou regresí, která je podstatně nižší než koncentrace L -fenylalaninu v mozku pozorovaná u neléčené lidské fenylketonurie . L fenylalaninu také inhibuje neurotransmiter uvolnění na glutamátergní synapsí v hipokampu a kortexu s IC 50 980 pM, koncentrace mozku vidět v klasických fenylketonurií , zatímco D fenylalaninu má podstatně menší vliv.
Komerční syntéza
L -Fenylalanin se vyrábí pro lékařské, krmivářské a výživové aplikace, jako je aspartam , ve velkých množstvích pomocí bakterie Escherichia coli , která přirozeně produkuje aromatické aminokyseliny jako fenylalanin. Množství komerčně produkovaného L -fenylalaninu bylo zvýšeno genetickým inženýrstvím E. coli , například změnou regulačních promotorů nebo zesílením počtu genů kontrolujících enzymy zodpovědné za syntézu aminokyseliny.
Deriváty
Boronofenylalanin (BPA) je dihydroxyborylový derivát fenylalaninu, používaný v terapii záchytem neutronů .
4-Azido-l-fenylalanin je nepřirozená aminokyselina včleněná do bílkovin používaná jako nástroj pro biokonjugaci v oblasti chemické biologie .