Индивидуальное задание по теме: «Гормоны – производные аминокислот» Выполнила: Студентка I курса Биологического факультета Группы 4125 – 1 б Ермак Ольга Леонидовна

1. Гормоны и их производные Известные представители этого класса гормонов производные двух аминокислот: L-тирозина и L- триптофана. К тирозиновым производным относятся катехоламины и тиреоидные гормоны, к триптофановым мелатонин. Гормоны и гормоноиды производные тирозина. Катехоламины. Катехоламиновые гормоноиды адреналин (эпинефрин) и норадреналин (норэпинефрин) секретируются мозговым слоем надпочечников, дофамин гипофизотропными ядрами гипоталамуса. Эти соединения производные молекулы L-тирозина, к кольцевой части которого в 3-е положение введена дополнительная гидроксильная группа (диоксифенилаланиновое, или катехоловое, ядро), а боковая цепь декарбоксилирована:

2. Гормоны производные тирозина Структура этих гормоноидов была впервые описана Олдричем в гг. Они обнаружены в организме беспозвоночных даже у представителей Protozoa. Химическая структура этих соединений в историческом плане одна из наиболее древних. Адреналин и норадреналин вызывают два ряда эффектов, обозначаемых а- и в- адренергическими, сопряженными с взаимодействием катехоламинов соответственно с а- и в-адренорецепторами реагирующих клеток (Алквист. 1945, 1966). а-Адренергическое действие охватывает такие быстрые эффекты, как вазоконстрикция, сокращения «третьего века» (мигательной перепонки), сокращение капсулы селезенки, матки, семявыносящих протоков, а также торможение гладкой мускулатуры желудка, кишечника и мочевого пузыря.

Относительно медленно развивающиеся в-эффекты (в 1 и в 2) сводятся к регуляции сердечной деятельности, релаксации бронхов, дилатации некоторых групп кровеносных сосудов, гипергликемии и гиперлипоацидемии, а также торможению перистальтики кишечника и желудка. Установлено, что у адреналина более выражено в-адренергическое действие, а у норадреналина а-адренергическое (Аиёнс, I960; Алквист, 1966). а-Адренергические эффекты обоих катехоламинов избирательно снимаются а- адреноблокаторами (фентоламином, тропа феном, эрготамином и его производными), в-адренергические эффекты специальными в- адреноблокаторами (пропранололом, альпренололом, бензодиксином). а- Адреноэффекты первично связаны с деполяризацией или с гиперполяризацией клеточных мембран, в-адреноэффскты с метаболическими сдвигами в клетках. Исследование связи структурных элементов молекул катехоламинов с проявлением их биологической активности показало, что для проявления а-адренергических свойств особую роль играет свободная аминогруппа боковой цепи молекулы. Алкилирование аминогруппы приводит к убыванию а-адренергических свойств и усилению в- адренергических, причем ослабление одних эффектов и усиление других пропорционально размерам углеводородного радикала, присоединяемого к N-аминогруппе.

Так, L-изопротеренол почти лишен а-адренергических свойств, но оказывает более сильное в-адренергическое действие, чем адреналин. Вместе с тем наличие амино азота в боковой цепи молекулы катехоламинов необходимо для проявления различного вида адренергических эффектов. Видимо, амино азот, а также бензольное кольцо и в-гидроксил этаноламинной боковой цепи являются существенными компонентами активной части молекул катехоламинов, причем выраженность а- или в-эффектов определяется степенью алкилирования N. Вместе с тем в формировании адресной части катехоламинов важен 3, 4-диоксифенильный фрагмент их молекулы. Для проявления а-адренергических эффектов достаточно присутствия только одного м-фенольного гидроксила: для эффективного связывания гормоноида с в-адренорецепторами необходимы оба гидроксила фенольного кольца. Различные модификации, производимые в фенольном кольце, резко снижают сродство катехоламинов к в-адренорецепторам и превращают адреномиметики в в-адреноблокаторы. Дофамин, секретируемый особыми нейросекреторными клетками гипоталамуса, способен вызывать торможение секреции пролактина и в меньшей степени СТГ аденогипофизом через специальные дофаминергические рецепторы. Его агонист парлодел используется при патологической секреции молочных желез у женщин (синдром галактореи).

2.1 Тиреоидные гормоны В основе их структуры лежит терон и новое ядро, которое состоит из 2 конденсированных молекул в L-тирозина. Важнейшая структурная характеристика гормонально-активных производных тронина наличие в их молекуле 3 или 4 атомов йода. Таковы трийодтиронин (3,5,3'- трийодтиронин, Т3) и тироксин (3,5,3',5'-тетрайодтиронин, Т4) гормоны фолликулярных клеток щитовидной железы позвоночных, осуществляющие регуляцию энергообмена, синтеза белка и развития организма. Структура Т4 впервые охарактеризована Кендаллом (1915), Т3 Гроссом и Питт-Риверсом (1952). Т3 и Т4 обнаружены в некоторых сине-зеленых водорослях. В отличие от катехоламинов тирониновые гормоны за счет присутствия в их молекуле двух плоских бензольных колец относительно плохо растворимы в воде при нейтральных значениях рН. Их водорастворимость значительно возрастает при увеличении щелочности среды. Вместе с тем они хорошо растворимы в некоторых спиртах, в частности в бутаноле, что используют при определении гормонов в плазме крови и тканях. Из-за относительно низкой полярности тирониновые соединения обладают выраженной липофильностью и в отличие от катехоламинов сравнительно легко могут проходить через клеточные мембраны.

Биологическая активность тиреоидных гормонов определяется совокупностью структурных особенностей их молекулы: дифенилэфирной связью, боковой цепью (остаток аланина) и йодфенольными функциями. Важнейшую роль в проявлении специфической гормональной активности играют степень йодирования тронина и положение атомов йода в кольцах. Так, моно- и дийодтронины малоактивны. Активны лишь тронины, содержащие 3 или 4 атома йода. Наибольшее значение имеет йодирование 3-го и 5-го положений в кольце А и 3-го положения в кольце В. Показано, что наибольшей биологической активностью обладает Т3, Т4 менее эффективен, а 3,3',5'- трийодтиронин вообще не обладает гормональной активностью. Некоторые авторы считают, что Т3 не только секретируемый гормон, но и активированная на периферии форма тироксина. По-видимому, боковая цепь и дийодированное кольцо А рекогнонная часть гормональной молекулы, а моно йодированное кольцо В актон (Йоргенсен и др., 1962; Тата, 1980). Полагают, что гормоны щитовидной железы являются лишь носителями (транспортерами) йода самостоятельного специфического регулятора определенных обменных процессов в клетке. Эффект тиреоидных гормонов проявляется лишь постольку, поскольку в клетках реагирующих органов и тканей происходит декодирование гормонов, т.е. высвобождение атомов йода из органических соединений. Приведенная точка зрения не лишена оснований.

В определенных условиях йод способен воспроизводить отдельные эффекты тиреоидных гормонов. Однако в целом предположение об уникальной и самостоятельной роли йода опровергается рядом экспериментальных данных. Так, оказалось, что изопропиловое производное Т3, в котором йод в положении 3' замещен изопропиловым радикалом, более активно, чем природный гормон. Тироксиноподобное действие оказывает также производное Т4, в котором все атомы йода были замещены на бромированные изопропиловые радикалы (Тэйлор и др., 1967; Тата, 1980). Таким образом, йод в молекуле тиреоидных гормонов, очевидно, не имеет уникального самостоятельного значения. Его роль сводится, по-видимому, к обеспечению структурного соответствия гормона и специфического цито рецептора. Производное триптофана мелатонин гормоноид эпифиза и ряда периферических органов. По структуре это N-ацетил 5- метокситриптамин (Лернер и др., 1959, 1968):

3. Производные триптофана Главная функция этого гормона конденсирование меланинов вокруг ядра в меланофорах, приводящее к просветлению покровных тканей. Роль мелатонина в регуляции пигментного обмена наиболее выражена у низших позвоночных. Наряду с влиянием на пигментный обмен мелатонин способен в определенных концентрациях вызывать у разных видов позвоночных анти гонадотропный эффект, а также тормозить другие функции гипофиза. Он оказывает и седативное действие. Кроме мелатонина в эпифизе образуется и аккумулируется также другое биологически активное, но негормональное производное триптофана серотонин (5-окситриптамин), близкое по структуре к мелатонину и один из ближайших его предшественников в процессе биосинтеза. В соответствии с этим мелатонин можно рассматривать не только как производное триптофана, точнее триптамина, но и как производное серотонина. Очевидно, для проявления специфической биологической активности мелатонина, отличающейся от активности серотонина, очень важно метилирование 5-оксигруппы в индольном кольце и наличие ацетильной группы в боковой цепи молекулы гормона. При этом N- ацетильная группа, видимо, важна прежде всего для снятия биологической активности серотонина.

4. Тирозин

Общие Систематическое наименование 2-амино-3-(4- гидроксифенил) пропановая кислота Сокращения Тир, Tyr, Y UAU,UAC UAU,UAC Хим. формула C H NO Рац. формулаC 9 H 11 NO 3 Физические свойства Молярная масса 181,19 г/моль Плотность 1,456 г/см³ Термические свойства Т. плав.343 °C Химические свойства pK a 2,24 9,04 10,10

Тирози́н (α-амино-β-(п-гидроксифенил)пропионовая кислота, сокр.: Тир, Tyr, Y) ароматическая альфа-аминокислота. Существует в двух оптически изомерных формах L и D и в виде рацемата (DL). По строению соединение отличается от фенилаланина наличием фенольной гидроксильной группы в пара-положении бензольного кольца. Известны менее важные с биологической точки зрения мета- иорто- изомеры тирозина.альфа-аминокислота оптически изомерныхрацематафенилаланинагидроксильной группы L-тирозин является протеиногенной аминокислотой и входит в состав белков всех известных живых организмов. Тирозин входит в состав ферментов, во многих из которых именно тирозину отведена ключевая роль в ферментативной активности и её регуляции. Местом атаки фосфорилирующих ферментов протеинкиназ часто является именно фенольный гидроксил остатков тирозина. Остаток тирозина в составе белков может подвергаться и другим посттрансляционным модификациям. В некоторых белках (резилин насекомых) присутствуют молекулярные сшивки, возникающие в результате посттрансляционной окислительной конденсации остатков тирозина с образованиемдитирозина и тритирозина.белков ферментовпротеинкиназгидроксил Остатокпосттрансляционным модификациямрезилиндитирозинатритирозина Окрашивание в результате ксантопротеиновой качественной реакции на белки определяется преимущественно нитрованием остатков тирозина (нитруются также остатки фенилаланина, триптофана, и гистидина).ксантопротеиновойнитрованиемфенилаланинатриптофанагистидина

4.1 Биосинтез В процессе биосинтеза тирозина промежуточными соединениями являются шикимат, хоризмат, префенат. Из центральных метаболитов тирозин в природе синтезируют микроорганизмы, грибы и растения. Животные не синтезируют тирозин de novo, но способны гидроксилировать незаменимую аминокислоту фенилаланин в тирозин. Более подробно биосинтез тирозина рассмотрен в статье шикиматный путь.шикиматхоризматпрефенатцентральныхмикроорганизмыгрибырастенияфенилаланиншикиматный путь Тирозин относят к заменимым для большинства животных и человека аминокислотам, так как в организме эта аминокислота образуется из другой (незаменимой) аминокислоты фенилаланина.незаменимойфенилаланина

4.2 Катаболизм В организм животных и человека тирозин поступает с пищей. Также тирозин образуется из фенилаланина (реакция протекает в печени под действием фермента фенилаланин-4-гидроксилазы). Превращение фенилаланина в тирозин в организме в большей степени необходимо для удаления избытка фенилаланина, а не для восстановления запасов тирозина, так как тирозин обычно в достаточном количестве поступает с белками пищи, и его дефицита, как правило, не возникает. Избыток тирозина утилизируется. Тирозин путём переаминированияс α- кетоглутаровой кислотой превращается в 4-гидроксифенилпируват, который далее окисляется (с одновременной миграцией и декарбоксилированием кетокарбоксиэтильного заместителя) в гомогентизат. Гомогентизат через стадии образования 4- малеилацетоацетата и 4-фумарилацетоацетата распадается до фумарата и ацетоацетата. Окончательное разрушение происходит в цикле Кребса. Таким образом, у животных и человека тирозин распадаются до фумарата (превращается в оксалоацетат, являющийся субстратом глюконеогенеза) и ацетоацетата (повышает уровень кетоновых тел в крови), поэтому тирозин, а также превращающийся в него фенилаланин, по характеру катаболизма у животных относят к глюко-кетогенным (смешанным) аминокислотам (см. классификацию аминокислот).фенилаланин-4-гидроксилазыпереаминированияα- кетоглутаровой кислотой 4-гидроксифенилпируватгомогентизатфумаратаацетоацетатацикле Кребсаоксалоацетатглюконеогенезакетоновых телкатаболизмаклассификацию аминокислот

В природе известны и другие пути биодеградации тирозина. Из тирозина синтезируются такие биологически активные вещества, как ДОФА, тиреоидных гормонов (тироксин, трийодтиронин). ДОФА является предшественником катехоламинов(дофамин, адреналин, норадреналин) и пигмента меланина. Гомогентизат является предшественником токоферолов, пластохинона (у организмов, способных синтезировать эти соединения).биологически активные вещества ДОФАтиреоидных гормоновтироксинтрийодтиронинкатехоламиновдофаминадреналиннорадреналинмеланинатокофероловпластохинона С обменом тирозина связаны некоторые известные наследственные заболевания. При наследственном заболевании фенилкетонурии превращение фенилаланина в тирозин нарушено, и в организме происходит накопление фенилаланина и его метаболитов (фенилпируват, фениллактат, фенилацетат, орто- гидроксифенилацетат, фенилацетилглутамин), избыточное количество которых отрицательно сказывается на развитии нервной системы. При другом известном наследственном заболевании алкаптонурии нарушено превращение гомогентизата в 4-малеилацетоацетат.фенилкетонуриифенилпируватфениллактатфенилацетаталкаптонурии Известно также несколько относительно редких заболеваний (тирозинемии), вызванных нарушениями обмена тирозина. Лечение этих заболеваний, как и фенилкетонурии диетическое ограничение белка.тирозинемиифенилкетонурии

4.3 Применение Тирозин подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, способствует выработке меланина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза.

5. Триптофан

Общие Систематическое наименование 2-амино-3-(1H-индол-3- ил)пропионовая кислота Сокращения Три, Trp, W UGG UGG Хим. формула? Рац. формулаC 11 H 12 N 2 O 2 Физические свойства Молярная масса 204,23 г/моль

Триптофа́н (β-(β-индолил)-α-аминопропионовая кислота, сокр.: Три, Трп, Trp, W) ароматическая альфа-аминокислота. Существует в двух оптически изомерных формах L и D и в виде рацемата (DL).альфа-аминокислота оптически изомерныхрацемата L-триптофан является протеиногенной аминокислотой и входит в состав белков всех известных живых организмов. Относится к ряду гидрофобных аминокислот, поскольку содержит ароматическое ядро индола. Участвует в гидрофобных и стэкинг-взаимодействиях.белковароматическоеиндолагидрофобныхстэкинг

5.1 Биосинтез Триптофан в природе синтезируется через антранилат. В процессе биосинтеза антранилата промежуточными соединениями являютсяшикимат, хоризмат. Биосинтез антранилата рассмотрен в статье шикиматный путь. Четыре обратимые реакции составляют кратчайший путь преобразования антранилата в триптофан. Гены, ответственные за эти реакции, а также за необратимую реакцию образования антранилата из хоризмата, имеют название trp-гены и у бактерий объединены в триптофановый оперон.антранилатшикиматхоризматшикиматный путь Схематично строение триптофанового оперона Escherichia coli можно выразить записью:триптофанового оперонаEscherichia coli trpR…Промотор ОператорЛидер АттенуаторtrpE trpDtrpCtrpBtrpAТерминатор Терминатор

Стадии биосинтетического процесса хоризмат триптофан: Из хоризмата синтезируется антранилат. Донором аминогруппы выступает амидный азот глутамина либо аммоний. В результате реакции образуется также пируват. УEscherichia coli реакцию осуществляет компонент I антранилат-синтазы, продукт гена trpE.глутаминааммонийпируват Антранилат фосфорибозилируется фосфорибозилпирофосфатом с образованием фосфорибозилантранилата. В реакции высвобождается неорганический пирофосфат (в присутствии пирофосфатазы реакция протекает практически необратимо). У Escherichia coli реакцию осуществляет компонент II антранилат-синтазы, продукт гена trpD.фосфорибозилпирофосфатомпирофосфат Фосфорибозилантранилат, претерпевая перегруппировку Амадори, изомеризуется в фосфорибулозилантранилат. У Escherichia coli реакция определяется фосфорибозилантранилат-изомеразной активностью индол-глицерол-фосфат- синтазы, являющейся продуктом гена trpC.перегруппировку Амадори Циклизация фосфорибулозилантранилата, сопровождаемая декарбоксилированием- дегидратацией приводит к индол-глицерол-фосфату. У Escherichia coli реакция определяется индол-глицерол-фосфат-синтазной активностью индол-глицерол- фосфат-синтазы, являющейся продуктом гена trpC. Заместитель отщепляется в виде глицеральдегид-3-фосфата, происходит замена этого заместителя на другой трёхуглеродный заместитель, происходящий из молекулы L-серина. Реакция протекает через промежуточное образование незамещённого индола. Реакция пиридоксаль-зависима. У Escherichia coli реакцию осуществляет триптофан-синтаза субъединичного состава α 2 β 2 (субъединица α продукт гена trpA, субъединица β продукт гена trpB).L-серинаиндолапиридоксаль

В природе триптофан синтезируют микроорганизмы, растения и грибы. Многоклеточные животные не способны синтезировать триптофан de novo. Для человека, как и для всех Metazoa, триптофан является незаменимой аминокислотой и должен поступать в организм в достаточном количестве с белками пищи.микроорганизмырастениягрибыMetazoaнезаменимой аминокислотой

5.2 Катаболизм Катаболические превращения L-триптофана в организме человека: ТриптофанN-формилкинуренинкинуренин 3- гидроксикинуренин 3-гидроксиантранилат N-формилкинуренинN-формилантранилатантранилат 3- гидроксиантранилат Кинуренинантранилат 3-гидроксиантранилат 3-Гидроксиантранилат 2-амино-3-карбоксимуконат- семиальдегид 2-аминомуканат-семиальдегид 2-аминомуконат 2- кетоадипатглутарил-Ко Акротонил-КоА(S)-3-гидроксибутаноил- Ко Аацетоацетил-Ко Аацетил-КоА

5.3 Метаболиты Триптофан является биологическим прекурсором серотонина (из которого затем может синтезироваться мелатонин) и ниацина (см. рисунок).прекурсоромсеротонинамелатонинниацина Часто гиповитаминоз по витамину B 3 сопряжён с недостатком триптофана. Также триптофан является биохимическим предшественником индольных алкалоидов. Например, триптофантриптаминN,N- диметилтриптаминпсилоцинпсилоцибин Метаболит триптофана 5-гидрокситриптофан (5-HTP) был предложен в качестве средства для леченияэпилепсии и депрессии, но клинические испытания не дали окончательных результатов ]. 5-HTP легко проникает через гематоэнцефалический барьер и, кроме того, быстро декарбоксилируется в серотонин (5-гидрокситриптамин, или 5-HT).5-гидрокситриптофанэпилепсиидепрессиигематоэнцефалический барьерсеротонин В связи с преобразованием 5-HTP в серотонин в печени есть значительный риск появления пороков сердца из-за влияния серотонина на сердце.пороков сердца

5.4 Способы получения и производство триптофана Химический синтез Индол аминометилируют формальдегидом и диметиламином по методу Манниха. Полученный 3-диметиламинометилиндол конденсируют с метиловым эфиром нитроуксусной кислоты, что приводит к метилату 3-индолилнитропропионовой кислоты. Затем восстанавливают нитрогруппу до аминогруппы. После щелочного гидролиза эфира получают D,L-триптофан обычно в форме натриевой соли. В триптофане, полученном химическим синтезом, обнаруживаются примеси токсичных соединений. Синтетический триптофан добавляют в комбикорма для животных.формальдегидомдиметиламином

Химико-ферментативный синтез У микроорганизмов, в том числе и у Escherichia coli, известен пиридоксальзависимый фермент триптофан-индол-лиаза (триптофаназа КФ , продукт гена tnaA). Функция этого фермента заключается в поддержании равновесия: триптофан + вода индол + пируват + аммоний. Благодаря этому триптофан может быть получен ферментативной конденсацией индола, пировиноградной кислоты и аммиака.индолапировиноградной кислотыаммиака

Микробиологический синтез В промышленном производстве L-триптофана обычно используются штаммы дрожжей Candida utilis, дефектные по aro-генам и, как следствие, ауксотрофные по фенилаланину итирозину. Исходным сырьём обычно служит относительно дешёвая синтетическая антраниловая кислота, что является целесообразным по нескольким причинам. Во-первых, это упрощает и удешевляет процесс, а во-вторых, позволяет обойти механизмы регуляторного контроля (целевой продукт триптофан оказывает ингибирующее действие на антранилатсинтазу). В присутствии минимальных, не вызывающих регуляторных эффектов, количеств фенилаланина и тирозина мутанты Candida utilis переводит вводимую в культуральную среду антраниловую кислоту в L-триптофан.ауксотрофныефенилаланинутирозину Исходным сырьём в микробиологическом производстве триптофана может служить также синтетический индол. Процесс зависит от активности триптофан-синтазы и доступности серина.

5.5 Пищеварительные источники триптофана Триптофан является компонентом пищевых белков. Наиболее богаты триптофаном такие продукты, как сыр, рыба, мясо, бобовые, творог, грибы,, овёс, сушёные финики, арахис, кунжут, кедровый орех, молоко, йогурт.сыртвороггрибыовёсфиникиарахискунжуткедровый орехмолокойогурт Триптофан присутствует в большинстве растительных белков, особенно им богаты соевые бобы. Очень малое количество триптофана содержится в кукурузе, поэтому питание только кукурузой приводит к нехватке этой аминокислоты и, как следствие, к пеллагре. Одним из лучших источников триптофана является арахис, причем как цельные орехи, так и арахисовая паста (которую ошибочно называют арахисовым маслом).пеллагре Мясо и рыба содержат триптофан неравномерно: белки соединительной ткани (коллаген, эластин, желатин) не содержат триптофан. Мясорыбабелкисоединительной тканиколлагенэластинжелатин

5.6 Нарушение обмена Семейная гипертриптофанемия Семейная гипертриптофанемия редкое аутосомно- рецессивное наследственное заболевание, нарушение обмена веществ, которое приводит к накоплению триптофана в крови и выведению его с мочой (триптофанурия).аутосомно- рецессивное Болезнь Хартнапа Причиной заболевания является нарушение активного транспорта триптофана через кишечную стенку, вследствие чего усиливаются процессы его бактериального разложения и образования индольных продуктов, таких как индол, скатол.индолскатол

Синдром Тада Наследственное заболевание, связанное с нарушением превращения триптофана в кинуренин. При заболевании наблюдается повреждение ЦНС и нанизм. Заболевание впервые описано К. Тада в 1963 году.нанизм Синдром Прайса Генетическое заболевание, причиной которого является нарушение превращения кинуренина в 3-гидрокси-L-кинуренин (за реакцию ответственна NADP-зависимая L-кинуренин-3-гидроксилаза КФ ). Заболевание проявляется повышенной экскрецией кинуренина с мочой, а также склеродермией.кинуренинасклеродермией Индиканурия Индиканурия повышенное содержание в моче индикана. Причиной может являться непроходимость кишечника, из-за чего в нём начинают усиленно протекать гнилостные процессы.индикана

5.7 Триптофан и синдром эозинофилии - миалгии В конце 1980-х в США и некоторых других странах отмечалась очень большое число случаев синдрома эозинофилии- миалгии (Eosinophilia–myalgia syndrome). Огласке эта проблема подверглась в 1989, после того как личные врачи трёх американок, обсудив между собой ситуацию, подняли тревогу. Впоследствии масштаб той вспышки оценили как приблизительно равный случаев, из которых около 1500 случаев привели к инвалидизации и не менее 27 закончились смертельным исходом.1980-х СШАэозинофилии миалгииEosinophilia–myalgia syndrome1989 Было установлено, что практически все заболевшие принимали L- триптофан японского производителя Showa Denko. Этот триптофан производился при помощи нового специально разработанного штамма генетически изменённых микроорганизмов. При расследовании были взяты образцы препарата из нескольких партий триптофана. В этих образцах выявили более 60 различных примесей. Эти примеси, среди которых особенно подозрительными оказались EBT (1,1'-ethylidene-bis-L-tryptophan) и MTCA (1-methyl- 1,2,3,4-tetrahydro-beta-carboline-3-carboxylic acid), тщательно исследовались, но ни у одной из них не выявили способность вызывать такие серьёзные нарушения здоровья, как синдром эозинофилии-миалгии.штаммамикроорганизмов

Рассматривалась также возможность того, что синдром эозинофилии- миалгии может вызываться самим L-триптофаном при его избыточном поступлении в организм. Эксперты пытались оценить вероятность того, что метаболиты триптофана могут тормозить деградацию гистамина, а избыточный гистамин может способствовать воспалительным процессам и развитию синдрома эозинофилии-миалгии. Несмотря на все предпринятые усилия, так и не удалось достоверно установить, что именно вызывало эозинофилию-миалгию у людей, принимавших триптофан.гистамина Усиление контроля оборота триптофана, в том числе запрет на ввоз импортного триптофана, привело к резкому снижению случаев синдрома эозинофилии-миалгии. В 1991 году в США большая часть триптофана была не пущена в продажу, другие страны также последовали этому примеру.1991 году

В феврале 2001 FDA ослабил ограничения, но все же выразил беспокойство:2001FDA «Based on the scientific evidence that is available at the present time, we cannot determine with certainty that the occurrence of EMS in susceptible persons consuming L-tryptophan supplements derives from the content of L-tryptophan, an impurity contained in the L-tryptophan, or a combination of the two in association with other, as yet unknown, external factors.» Перевод: «Опираясь на научные данные, которыми мы в настоящее время располагаем, мы не можем с уверенностью ответить на вопрос, что вызывает эозинофилию-миалгию у восприимчивых людей, употребляющих L-триптофан. Мы не можем сказать, способен ли вызвать эозинофилию-миалгию сам L-триптофан, или же примесь, содержавшаяся в L-триптофане, или комбинации L-триптофана, примесей с другими, пока ещё неизвестными факторами».

5.8 Триптофан и иммунная система Индоламин-2,3-диоксигеназа (изозим триптофан-2,3-диоксигеназы) активируется во время иммунной реакции, чтобы ограничить доступность триптофана для инфицированных вирусом или раковых клеток.

5.9 Триптофан и продолжительность жизни Опыты на крысах показали, что диета с пониженным содержанием триптофана увеличивает максимальную продолжительность жизни, но также увеличивает смертность в молодом возрасте.

5.10 Триптофан и сонливость Сонливость, которая наблюдается после употребления мяса индейки (актуально в США, где индейку традиционно употребляют на День благодарения и Рождество), связывают с действием мелатонина, образующегося из триптофана. Существует заблуждение, что индейка содержит очень большое количество триптофана. Индюшатина действительно содержит много триптофана, но его содержание приблизительно такое же, как и во многих других мясных продуктах. Хотя механизмы возникновения сонливости действительно связаны с обменом триптофана, её причиной является общая высокая калорийность и высокое содержание углеводов в пище, которая вызывает сонливость, а не повышенное содержание в ней триптофана.День благодарения Рождествомелатонина

5.11 Флуоресценция Триптофан обладает наиболее сильной флуоресценцией среди всех 20 протеиногенных аминокислот. Триптофан поглощает электромагнитное излучение с длиной волны 280 нм (максимум) и сольватохромно излучает в диапазоне нм. Молекулярное окружение триптофана оказывает влияние на его флуоресценцию. Этот эффект имеет значение для изучения белков. Взаимодействие индольного ядра с азотистыми основаниями нуклеиновых кислот приводит к уменьшению интенсивности флуоресценции, что позволяет установить роль этой аминокислоты в протеин-нуклеиновых взаимодействиях.флуоресценциейэлектромагнитное излучение

5.12 Аналоги триптофана Синтетический 7-азатриптофан из-за структурного сходства с триптофаном может быть ошибочно использован белоксинтезирующей системой вместо триптофана.7-азатриптофан

5.13 Применение Гипотеза о том, что при депрессивных расстройствах уменьшается содержание в мозге серотонина, привела к терапевтическому использованию L-триптофана при депрессии. Он применяется как в качестве монотерапии, так и в сочетании с традиционными антидепрессантами.депрессивных расстройствахантидепрессантами Имеются данные контролируемых испытаний, согласно которым добавление L-триптофана может усиливать терапевтический эффект антидепрессантов группы ИМАО. Назначение L-триптофана рекомендуется для дополнительного потенцирования серотонинергических эффектов комбинаций «литий + ИМАО» и «литий + кломипрамин»(«серотониновый коктейль»).ИМАОпотенцированиялитийкломипрамин Также L-триптофан используется при обсессивно-компульсивном расстройстве. Дополнительное введение L-триптофана в дозе 68 г в сутки особенно оправданно при снижении синтеза или истощении запасов серотонина, например вследствие длительного применения серотонинергических антидепрессантов. При этом у части больных терапевтический эффект L-триптофана при длительном лечении склонен истощаться.обсессивно-компульсивном расстройстве

Кроме того, препараты L-триптофана назначаются при расстройствах сна,, чувстве страха и напряжения, дисфории, предменструальном синдроме. Показаниями к применению также являются комплексная терапия больных с алкогольной, опиатной и барбитуратной зависимостью с целью нивелирования проявлений абстинентного синдрома, лечение острой интоксикации этанолом, лечение биполярного аффективного расстройства и депрессии, связанной сменопаузой. Применение при беременности и в период лактации (грудного вскармливания) не рекомендуется. Биодоступность при пероральном приёмесоставляет более 90%.дисфориипредменструальном синдромеалкогольнойопиатнойбарбитуратнойабстинентного синдромаинтоксикацииэтаноломбиполярного аффективного расстройстваменопаузойлактации Биодоступностьпероральном приёме Побочными действиями L-триптофана являются гипотензия, тошнота, поносы и рвота, анорексия. Кроме того, он вызывает сонливость днём, а если принимать его вечером может улучшать ночной сон. Сочетанное применение серотонинергических антидепрессантов и L-триптофана может вызывать серотониновый синдром.гипотензияанорексиясеротониновый синдром Триптофан также применяется для сбалансирования кормов для животных.

Использованные источники 1. Бокуть С. Б., Герасимович Н. В., Милютин А. А. Молекулярная биология: молекулярные механизмы хранения, воспроизведения и реализации генетической информации / под ред. Мельник Л. С., Касьяновой Л. Д.. Минск: Вышэйшая школа, с экз. 2. Xu J, Jian B, Chu R, Lu Z, Li Q, Dunlop J, Rosenzweig-Lipson S, McGonigle P, Levy RJ, Liang B (December 2014). «Serotonin mechanisms in heart valve disease II: the 5-HT2 receptor and its signaling pathway in aortic valve interstitial cells». Am. J. Pathol. 161 (6): 2209–18. Serotonin mechanisms in heart valve disease II: the 5-HT2 receptor and its signaling pathway in aortic valve interstitial cells 3. Information Paper on L-Tryptophan and 5-hydroxy-L-tryptophan, FDA, February 2013Information Paper on L-Tryptophan and 5-hydroxy-L-tryptophan 4. Быков Ю. В. Резистентные к терапии депрессии. Ставрополь, с.Резистентные к терапии депрессии 5. Мосолов С.Н. Современные тенденции в терапии обсессивно-компульсивного расстройства: от научных исследований к клиническим рекомендациям // Биологические методы терапии психических расстройств (доказательная медицина клинической практике) / Под ред. С.Н. Мосолова. Москва : Издательство «Социально-политическая мысль», С с экз B.D0.B8.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B0.D1.82.D1.83.D1.80.D0.B0https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D0%BD#.D0. 9B.D0.B8.D1.82.D0.B5.D1.80.D0.B0.D1.82.D1.83.D1.80.D0.B0 8. %B0%D0%BDhttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B8%D0%BF%D1%82%D0%BE%D1%84%D0 %B0%D0%BD

Проверочные вопросы 1. Какие гормоны являются производными триптофана? 2. Какие гормоны являются производными тирозина? 3. С участием каких ферментов инактивируются катехоламины? 4. Тирозин используется для синтеза тироксина. Атомы какого микроэлемента принимают участие в этом процессе? 5. Тиреоидные гормоны относятся к производным аминокислот. Какая аминокислота лежит в основе структуры этих гормонов? 6. Какие гормоны относятся к катехоламиновым гормоноидам? 7. В чём заключается главная функция триптофана? 8. Какие тронины являются активными? 9. В чём заключается преимущество тирониновых соединений над катехоламиновыми? 10. В каких изомерных формах существует тирозин?