Hidroxiprolina - Hydroxyproline
Nomes | |
---|---|
Nome IUPAC
Ácido ( 2S , 4R ) -4-hidroxipirrolidina-2-carboxílico
|
|
Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol )
|
|
ChemSpider | |
ECHA InfoCard | 100.000.084 |
Malha | Hidroxiprolina |
PubChem CID
|
|
UNII | |
Painel CompTox ( EPA )
|
|
|
|
|
|
Propriedades | |
C 5 H 9 N O 3 | |
Massa molar | 131,131 g · mol −1 |
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
|
verificar (o que é ?) | |
Referências da Infobox | |
( 2S , 4R ) -4-Hidroxiprolina , ou L- hidroxiprolina ( C 5 H 9 O 3 N ), é um aminoácido , abreviado como Hyp ou O , por exemplo , em Protein Data Bank .
Estrutura e descoberta
Em 1902, Hermann Emil Fischer isolou a hidroxiprolina da gelatina hidrolisada . Em 1905, Hermann Leuchs sintetizou uma mistura racêmica de 4-hidroxiprolina.
A hidroxiprolina difere da prolina pela presença de um grupo hidroxila (OH) ligado ao átomo de carbono gama.
Produção e função
A hidroxiprolina é produzida pela hidroxilação do aminoácido prolina pela enzima prolil hidroxilase após a síntese de proteínas (como uma modificação pós-tradução ). A reação catalisada pela enzima ocorre no lúmen do retículo endoplasmático . Embora não seja diretamente incorporada às proteínas, a hidroxiprolina compreende cerca de 4% de todos os aminoácidos encontrados no tecido animal, uma quantidade maior do que sete outros aminoácidos que são incorporados de forma translacional.
Animais
Colágeno
A hidroxiprolina é o principal componente do colágeno da proteína , compreendendo cerca de 13,5% do colágeno de mamíferos. A hidroxiprolina e a prolina desempenham papéis importantes para a estabilidade do colágeno. Eles permitem a torção acentuada da hélice de colágeno. No colágeno canônico tríade Xaa-Yaa-Gly (onde Xaa e Yaa são qualquer aminoácido), uma prolina ocupando a posição Yaa é hidroxilada para dar uma sequência Xaa-Hyp-Gly. Essa modificação do resíduo de prolina aumenta a estabilidade da hélice tripla do colágeno . Inicialmente foi proposto que a estabilização se devia às moléculas de água formando uma rede de ligações de hidrogênio ligando os grupos prolil hidroxila e os grupos carbonila da cadeia principal. Posteriormente, foi demonstrado que o aumento da estabilidade se dá principalmente por meio de efeitos estereeletrônicos e que a hidratação dos resíduos de hidroxiprolina fornece pouca ou nenhuma estabilidade adicional.
Não colágeno
Além do colágeno, as proteínas elastina e argonauta 2 de mamíferos têm domínios semelhantes ao colágeno nos quais a hidroxiprolina é formada. Alguns venenos de caracol, conotoxinas , contêm hidroxiprolina, mas não possuem sequências semelhantes ao colágeno.
Foi demonstrado que a hidroxilação da prolina está envolvida no direcionamento da subunidade alfa do fator indutível por hipóxia (HIF) (HIF-1 alfa) para degradação por proteólise . Sob normóxia (condições normais de oxigênio), a proteína EGLN1 [1] hidroxila a prolina na posição 564 do HIF-1 alfa, o que permite a ubiquitilação pelo supressor de tumor von Hippel-Lindau (pVHL) e subsequente direcionamento para degradação do proteassoma .
A hidroxiprolina é encontrada em poucas proteínas além do colágeno. Por esse motivo, o teor de hidroxiprolina tem sido usado como um indicador para determinar a quantidade de colágeno e / ou gelatina .
Plantas
As glicoproteínas ricas em hidroxiprolina (HRGPs) também são encontradas nas paredes das células vegetais . Essas hidroxiprolinas servem como pontos de fixação para cadeias de glicano que são adicionadas como modificações pós-tradução .
Significado clínico
A hidroxilação da prolina requer ácido ascórbico ( vitamina C ). Os primeiros efeitos mais óbvios (problemas gengivais e capilares) de ausência de ácido ascórbico em humanos vêm do defeito resultante na hidroxilação dos resíduos de prolina do colágeno , com redução da estabilidade da molécula de colágeno, causando escorbuto .
Níveis séricos e urinários aumentados de hidroxiprolina também foram demonstrados na doença de Paget .
Outras hidroxiprolinas
Outras hidroxiprolinas também existem na natureza. Os mais notáveis são 2,3- cis -, 3,4- trans - e 3,4-dihidroxiprolina, que ocorrem nas paredes das células das diatomáceas e são postulados como tendo um papel na deposição de sílica . A hidroxiprolina também é encontrada nas paredes dos oomicetos , protistas semelhantes a fungos relacionados às diatomáceas. ( 2S , 4S ) - cis -4-hidroxiprolina é encontrada nos peptídeos cíclicos tóxicos dos cogumelos Amanita ( por exemplo , faloidina ).