Hidroxiprolina - Hydroxyproline

Hidroxiprolina
(2S, 4R) -4-Hidroxiprolina.svg
Nomes
Nome IUPAC
Ácido ( 2S , 4R ) -4-hidroxipirrolidina-2-carboxílico
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.000.084 Edite isso no Wikidata
Malha Hidroxiprolina
UNII
  • InChI = 1S / C5H9NO3 / c7-3-1-4 (5 (8) 9) 6-2-3 / h3-4,6-7H, 1-2H2, (H, 8,9) / t3-, 4 + / m1 / s1 ☒N
    Chave: PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQSA-N ☒N
  • InChI = 1 / C5H9NO3 / c7-3-1-4 (5 (8) 9) 6-2-3 / h3-4,6-7H, 1-2H2, (H, 8,9) / t3-, 4 + / m1 / s1
    Chave: PMMYEEVYMWASQN-DMTCNVIQBF
  • C1 [C @ H] (CN [C @@ H] 1C (= O) O) O
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).
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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.

Estrutura zwitteriônica de ( 2S , 4R ) -4-hidroxiprolina (esquerda) e ( 2R , 4S ) -4-hidroxiprolina (direita)

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 ).

Veja também

Referências

links externos