Ergothioneine, hespekî tarî di cîhana dijî-pîrbûnê de 

Ergothioneine (EGT) yekem car ji hêla zanyar Charles Tanret ve di sala 1909-an de ji funkên ergotê hate veqetandin, ji ber vê yekê navê wê jê re tê gotin. Ew hilberek asîdek amînî ya xwezayî ye ku bi berfirehî di fungî, hin nebat û heywanan de tê belav kirin. Di parêza mirovan de, kivark, dexl û hin xwarinên deryayê çavkaniyên wê yên sereke ne. Bi lêkolîna kûr a ji hêla zanistiya nûjen ve, bandorên berbiçav ên ergothioneine hêdî hêdî derketine holê.

Prensîbên dijî-pîrbûnê û mekanîzmayên çalakiyê

Bandorên antîoksîdan ên dualî

Ragihandina rasterast a radîkalên azad: EGT dikare bi lez cûrbecûr cûrbecûr oksîjena reaktîf (ROS) û celebên nîtrojenê reaktîf (RNS), di nav de anion superoksît (O2-), peroksîdê hîdrojenê (H2O2), radîkalên hîdroksîl (·OH), û oksîjena yekalî (O2) bi lez bêbandor bike. Ev bandora şûştinê ya rasterast di ceribandinên in vitro de bi tevahî hatiye verast kirin.

avantajên Comparative

Rêzkirina pergala parastina antioxidant: EGT bi aktîvkirina rêça sînyala KEAP1-NRF2 ve îfadeya genên antîoksîdantê yên jêrîn (wekî HO-1, NQO1, SOD, û CAT) zêde dike. Veguheztina navokî ya NRF2 ji hêla rêyên nîşankirina PI3K/AKT û PKC ve tê rêve kirin, û EGT dibe ku berdan û veguheztina navokî ya NRF2 bi modulkirina senora tîolê ya KEAP1 pêşve bibe.

Rola Parastinê di Stability Genome

Kêmkirina zirara DNA: EGT bi bandor zirara ADN-ê ya ROS- û RNS-ê asteng dike, nemaze di DNAya mîtokondrial de (mtDNA). Lêkolînan destnîşan kir ku hucreyên ku ji veguhezkerên EGT tune ne, astên bilind ên zirara DNA-yê nîşan didin.

Teşwîqkirina Tamîrkirina DNA: EGT ne tenê tîrêjên ultraviolet (UV) vedigire lê di heman demê de tamîrkirina DNA-yê piştî tîrêjkirina UV jî pêşve dike, hucreyên çerm ji zirara wêneyê diparêze.

Rêziknameya Guherandinên Epigenetîk

Tesîrkirina Senteza Methyl Donor SAM: EGT nerasterast bandorê li hebûna S-adenosylmethionine (SAM) dike bi rêkûpêkkirina asta glutathione (GSH), bi vî rengî çalakiya DNA methyltransferases (DNMTs) û hîstone methyltransferases (HMTs) bi rê ve dibe.

Parastina Homeostaza Iron Hesinê Belaş: EGT bi paqijkirina ROS-ê homeostaza îona hesin a belaş diparêze, bi vî rengî çalakiya demethylases (wek TET û JmjC) misoger dike.

Têkiliyên bi riya nîşana Sirtuin re:

Serûberkirina îfadeya SIRT1/SIRT6: EGT pîrbûna hucreya endotelîal dereng dixe û di hucreyên penceşêrê yên kolorektal de apoptoza nekrotîze dike bi rêkûpêkkirina vegotina SIRT1 û SIRT6.

Parastina astên NAD⁺: EGT çalakiya Sirtuin bi rêkûpêkkirina rewşa redoxa hucreyî û domandina rêjeya NAD⁺ / NADH zêde dike.

Amadekirin Method

Rêbaza derxistina xwezayî:

EGT di hilberên xwezayî yên wekî fungî, ergot, dexl û tevnên heywanan de tê dîtin. Kîrêjên xwarinê xwedî naveroka EGT-ya bilind in û çavkaniyek girîng a EGT ne.

Lêbelê, naveroka EGT ya hilberên xwezayî bi gelemperî pir kêm e, ji bo derxistinê mîqdarên mezin ên madeyên xav hewce dike, ku di encamê de lêçûnên derxistinê zêde dibe. Wekî din, mijarên wekî astên bilind ên nepakî û bermahiyên narkotîkê di madeyên xav de sepana pîşesaziyê ya rêbazên derxistina hilberê xwezayî sînordar dike.

Rêbaza Senteza Kîmyayî: Senteza kîmyewî ya kevneşopî ya EGT histidine wekî materyalek destpêkê bikar tîne, EGT di nav çareseriya avî de bi çend gavan di nav de tîolasyon, thioprotection, methylation, û parastinê sentez dike. Ev rêbaz rêyek sentetîk a dirêj û berberiya kêm heye. Di salên dawî de, lêkolînan rêyên biosynthetic teqlîd kirine da ku senteza kîmyewî ya EGT baştir bikin. Mînakî, Erdelmeier et al. histidine betaine, cysteine, û asîda mercaptopropionic wekî materyalên destpêkê bikar anîn da ku EGT bi karanîna reaksiyonek yek-potek hêsankirî sentez bike, ji danasîna komên thioprotective dûr bixe, riya sentetîk kurt bike, û hilberînê baştir bike.

Senteza kîmyewî jî hin pirsgirêkan derdixe holê. Mînakî, çiraliya α-karbonê ya di koma karboksîlê de bi hêsanî di bin şert û mercên asîdî an alkalîn de rê li ber racemîzasyonê vedike, ku bidestxistina EGT-paqijiya-optîka bilind dijwar dike. Wekî din, madeyên xav ên ku ji bo senteza kîmyewî hewce ne biha ne, madeya destpêkê 2-mercaptoimidazole dijwar e ku were amadekirin, û paş-pêvajoya hilberê jî dijwar e. Ji ber vê yekê, lêkolîner pêdivî ye ku rêbazên senteza kîmyewî xweşbîn bikin û baştir bikin da ku hewcedariyên hilberîna pîşesaziyê ya mezin bicîh bînin.

Fermentasyona mîkrobial: Bidestxistina EGT bi rêya biosentezê xwedî avantajên wekî madeyên xav bi hêsanî peyda dibin û lêçûnek nisbeten kêm e, û di van salên dawî de bûye rêbaza sereke ya amadekirina EGT. Di xwezayê de, EGT bi du rêyan heye: biosenteza aerobî û biosenteza anaerobîk.

Biosenteza Aerobic ya EGT

Gelek lêkolîn pêvajoya biosynthetic ya EGT ronî kirine. Di bingeh de, riya biosynthetic aerobic a EGT dikare li rêyên bakterî û fungalî were dabeş kirin. Seebeck et al. Riya biosyntetîk aerobîk a EGT di vitro de di Mycobacterium smegmatis de ronî kir û ji nû ve ava kir, pênc genên ku di rê de beşdar in nas kirin: EgtA, EgtB, EgtC, EgtD, û EgtE. Van genan glutamylcysteine ​​synthase (EgtA), Fe2+ oxidase (EgtB), gamma-glutamyl transferase (EgtC), S-adenosyl methionine (SAM)-girêdayî histidine methyltransferase (EgtD), û pyridoxal-girêdayî Cphos-Egt. Di vê pêvajoyê de, EgtA kondensasyona glutamate û cysteine ​​katalîz dike ku γ-glutamylcysteine ​​hilberîne; EgtB di hebûna oksîjen û sulfate hesin de pevgirêdana oksîdative katalîz dike, komek tiol ji γ-glutamylcysteine ​​li zincîra kêlekê ya histidine betaine (ji histidine û SAM-ê ku ji hêla EgtD ve hatî katalîzekirin hatî çêkirin) zêde dike; Dûv re EgtC avakirina bêtir a hîstidîn betaine cysteine ​​sulfoxide katalîze dike; di dawiyê de, EgtE rakirina piruvat û ammoniakê katalîz dike ku EGT çêbike.

Di riya biosyntetîk a fungal de, EGT bi giranî du genên synthase, Egt1 û Egt2 vedihewîne. Bello et al. Di *Neurospora crassa* de synthaseyek taybetî, NcEgt1, nas kir, ku tê de domên mîna yên EgtB û EgtD yên *Mycobacterium smegmatis* hene. Egt1 beşdarî reaksiyonek katalîtîk a du-gave dibe: yekem, ew veguheztina histidine bo histidine betaine katalîz dike, û dûv re ew tevliheviya histidine betaine û cysteine ​​katalîz dike da ku histidine betaine cysteine ​​sulfoxide çêbike. Mîna EgtE, Egt2 avakirina EGT ji histidine, betaine, û cysteine ​​sulfoxide katalîz dike. Wekî ku di wêneyê de tê xuyang kirin, ji ber ku tenê du enzîm tê de ne, riya biosynthetic ya EGT di fungî de ji ya di bakteriyan de pir hêsan e.

Biosenteza Anaerobî ya EGT

Biosentezek anaerobîk a EGT-ê di bakteriyek heriyê ya bi hişkî anaerobîk (Chlorobium limicola) de hate ragihandin, ku biosenteza EGT bi reaksiyonên du-gavekî serbixwe ji oksîjenê pêk tê. Burn et al. Methyltransferase (EanA) û sulfotransferase (EanB) di vê bakteriya xweya anaerobî de nas kir. Wekî ku di wêneyê de tê xuyang kirin, EanA veguherîna histidine bo histidine betaine katalîz dike, û dûv re EanB, di bin şert û mercên anaerobîk de, atomek sulfurê vediguhezîne zengila imidazole ya histidine betaine da ku EGT çêbike. Her çend riya biosenteza anaerobîk hêsantir e jî, rêjeyên katalîtîk ên EanA û EanB ji yên EgtD û EgtB di riya biosenteza aerobîk de pir kêmtir in. Ji ber vê yekê, riya biosenteza aerobîk moda serdest a biosenteza EGT dimîne.

Perspektîfên Serîlêdanê

Ergothioneine xwedan taybetmendiyên antîoksîdan û dij-pîrbûnê yên hêzdar e, û di pîşesaziyên xwarin, kozmetîk, xwarina fonksiyonel, û pîşesaziyên biyolojîk de xwedan perspektîfên serîlêdanê yên berfireh e. Serîlêdana wê di warê bedewî û lênêrîna çerm de bi taybetî girîng e, ku ew di hilberên dijî-pîrbûnê de hêmanek girîng e.

Feydeyên wê yên sereke ev in:

1. Antîoksîdan û Dij-pîrbûn: Kapasîteya antîoksîdan a bi hêz a Ergothioneine bi bandor li dijî radîkalên azad şer dike, zirara oksîtîf a li ser hucreyên çerm kêm dike, pîrbûna çerm dereng dixe, û qermîçok û şînbûnê kêm dike.
2. Spîbûn û Kêmkirina Deqê: Hilberîna melanîn û hilweşandina melanîn asteng dike, pigmentasyon û ziravbûnê baştir dike, û rengê çerm ronî dike.
3. Dij-înflamatuar û Bêhnxweş: iltîhaba çerm kêm dike, bi bandor sorbûn û xurînê radike, astengiya parastinê ya çerm xurt dike, û berxwedana wê zêde dike.
4. Nermkirin û tamîrkirin: Bi bandor fonksiyona astengiya çerm çêtir dike, hîdratasyona çerm zêde dike, û tamîrkirin û nûjenkirina çermê zirardar dike.
5. Parastina wêneyê û parastina li dijî zirara UV: Radyoya ultraviolet yek ji sûcdarên sereke yên pîrbûna çerm e. Ergothioneine dikare zirara çerm ku ji ber tîrêjên ultraviyole çêdibe kêm bike, çerm ji pîrbûnê biparêze, û parastina tavê ya bi bandor peyda bike.

Kurtekirin

Ergothioneine, bi mekanîzmaya xweya antîoksîdan a bêhempa û berbelavbûna sepanan, pîşesaziya dij-pîrbûnê ji nû ve diafirîne. Bi pêşkeftinên di biyolojiya sentetîk û lêkolîna klînîkî ya kûr de, dibe ku ew bibe yek ji hêmanên bingehîn ji bo derengxistina pîrbûnê û başkirina kalîteya jiyanê. Ji bo xerîdaran, bijartina hilberên ergothioneine yên paqij-paqij, bi zanistî hatî çêkirin, dibe ku bibe mifteyek ji bo şerkirina bandorên demê.