Ergothioneine, garramaga garşy dünýädäki gara at 

Ergothioneine (EGT) ilkinji gezek 1909-njy ýylda alym Çarlz Tanret tarapyndan ergot kömeleklerinden izolirlenipdi we şonuň üçin onuň ady. Kömeleklerde, käbir ösümliklerde we haýwanlarda giňden ýaýran aminokislotadan emele gelen tebigy zat. Adamyň iýmitlenişinde kömelek, däne we käbir deňiz önümleri onuň esasy çeşmesidir. Döwrebap ylym tarapyndan geçirilen çuňňur gözlegler bilen ergotioniniň ajaýyp täsirleri kem-kemden ýüze çykdy.

Garramaga garşy ýörelgeler we hereket mehanizmleri

Iki antioksidant täsir

Erkin radikallary gönüden-göni gözlemek: EGT dürli reaktiw kislorod görnüşlerini (ROS) we reaktiw azot görnüşlerini (RNS), şol sanda superoksid anion (O₂⁻), wodorod peroksid (H₂O₂), gidroksil radikallar (· OH) we ýeke kislorod (¹O₂) çalt zyýansyzlandyryp biler. Bu gönüden-göni ýuwmak täsiri in vitro synaglarynda doly barlandy.

Deňeşdirilen artykmaçlyklar

Antioksidant gorag ulgamyny kadalaşdyrmak: EGT, KEAP1-NRF2 signalizasiýa ýoluny işjeňleşdirmek arkaly aşaky antioksidant genleriň (HO-1, NQO1, SOD we CAT ýaly) aňlatmasyny düzýär. NRF2-iň ýadro terjimesi PI3K / AKT we PKC signalizasiýa ýollary bilen kadalaşdyrylýar we EGT KEAP1-iň tiol datçigini modulirlemek arkaly NRF2-iň goýberilmegine we ýadro translokasiýasyna kömek edip biler.

Genomyň durnuklylygynda gorag roly

DNK zaýalanmagyny azaltmak: EGT, esasanam mitohondrial DNK-da (mtDNA) ROS- we RNS-den alnan DNK zeperlerini netijeli saklaýar. Geçirilen gözlegler, EGT daşaýjylary bolmadyk öýjükleriň DNK zaýalanmagynyň has ýokary derejesini görkezýändigini görkezdi.

DNK bejergisini öňe sürmek: EGT diňe bir ultramelewşe (UV) şöhlelenmesini siňdirmek bilen çäklenmän, UV şöhlelenmesinden soň DNK-nyň abatlanmagyna kömek edýär, deri öýjüklerini fotodamadan goraýar.

Epigenetiki üýtgeşmeleri kadalaşdyrmak

Metil Donor SAM-yň sintezine täsir etmek: EGT glutation (GSH) derejesini kadalaşdyrmak arkaly S-adenosilmethioniniň (SAM) barlygyna gytaklaýyn täsir edýär, şeýlelik bilen DNK metiltransferazalarynyň (DNMTs) we giston metiltransferazalaryň (HMTs) işini kadalaşdyrýar.

Mugt demir Ion gomeostazyny saklamak: EGT, ROS-y ýuwup, demir demir ion gomeostazyny saklaýar, şeýlelik bilen demetilazlaryň (TET we JmjC ýaly) işjeňligini üpjün edýär.

Sirtuin signalizasiýa ýoly bilen özara täsir:

SIRT1 / SIRT6 aňlatmasynyň sazlanylyşy: EGT endotel öýjükleriniň garramagyny gijikdirýär we SIRT1 we SIRT6 aňlatmalaryny sazlamak arkaly kolorektal rak öýjüklerinde nekrotizasiýa apoptozyny döredýär.

NAD⁺ derejesini saklamak: EGT öýjükli redoks ýagdaýyny kadalaşdyrmak we NAD⁺ / NADH gatnaşygyny saklamak arkaly Sirtuin işjeňligini ýokarlandyrýar.

Taýýarlyk Metod

Tebigy çykarmak usuly:

EGT iýilýän kömelek, ergot, däne we haýwan dokumalary ýaly tebigy önümlerde bolýar. Iýilýän kömelekler ýokary EGT mazmunyna eýedir we EGT-iň möhüm çeşmesidir.

Şeýle-de bolsa, tebigy önümleriň EGT düzümi, adatça, gaty pes bolup, gazyp almak üçin köp mukdarda çig mal talap edýär we netijede çykdajylaryň köp bolmagyna sebäp bolýar. Mundan başga-da, çig maldaky ýokary hapalar we neşe galyndylary ýaly meseleler tebigy önüm çykarmak usullarynyň senagat taýdan ulanylmagyny çäklendirýär.

Himiki sintez usuly: EGT-nyň adaty himiki sintezi, histidini başlangyç material hökmünde ulanýar, EGT-ni tiolýasiýa, tioproteksiýa, metilizasiýa we ýok etmek ýaly birnäçe ädim arkaly suwly erginde sintez edýär. Bu usul uzyn sintetiki ugra we pes hasyllylyga eýe. Soňky ýyllarda gözlegler, EGT-iň himiki sintezini gowulandyrmak üçin biosintetiki ýollara öýkündi. Mysal üçin, Erdelmeier we başgalar. Gistidin betaine, sistein we merkaptopropion kislotasy, bir gazanyň ýönekeý reaksiýasyny ulanyp, EGT-ni sintez etmek üçin başlangyç material hökmünde, tiýoprotektiki toparlaryň girizilmeginiň öňüni almak, sintetiki ugry gysgaltmak we hasyllylygy ýokarlandyrmak üçin ulanyldy.

Himiki sintez käbir kynçylyklary hem döredýär. Mysal üçin, karboksil toparyndaky α-uglerodyň şiriligi, kislotaly ýa-da aşgar şertlerde aňsatlaşmagyna sebäp bolýar, ýokary optiki arassa EGT-ni almak kynlaşdyrýar. Mundan başga-da, himiki sintez üçin zerur çig mal gymmat, başlangyç material 2-merkaptoimidazoly taýýarlamak kyn, önümi gaýtadan işlemek hem kyn. Şonuň üçin gözlegçiler iri senagat önümçiliginiň zerurlyklaryny kanagatlandyrmak üçin himiki sintez usullaryny optimizirlemeli we kämilleşdirmeli.

Mikrob fermentasiýasy: Biosinteziň üsti bilen EGT almak, elýeterli çig mal we birneme arzan bahalar ýaly artykmaçlyklara eýedir we soňky ýyllarda EGT taýýarlamagyň esasy usuly boldy. Tebigatda EGT iki ýol arkaly bar: aerob biosintezi we anaerob biosintezi.

EGT-nyň aerob biosintezi

Köp gözlegler EGT-nyň biosintetiki prosesini düşündirdi. Esasan, EGT-nyň aerob biosintetiki ýoluny bakteriýa we kömelek ýollaryna bölmek mümkin. Seebeck we ş.m. Mikobakteriýa smegmatisinde vitroda EGT-nyň aerob biosintetiki ýoluny düşündirdi we täzeden gurdy, bu ýolda gatnaşýan bäş geni kesgitledi: EgtA, EgtB, EgtC, EgtD we EgtE. Bu genler glutamilististin sintazany (EgtA), Fe2 + garaşly oksidaza (EgtB), gamma-glutamil geçirişini (EgtC), S-adenozil metionini (SAM) garaşly gistidin metiltransferaza (EgtD) we piridoksal fosfata baglydyr. Bu amalda, EgtA gl-glutamilististin öndürmek üçin glýutamatyň we sisteiniň kondensasiýasyny katalizleýär; EgtB kislorod we gara sulfatyň barlygynda oksidleýji birikmäni katalizleýär, γ-glutamilististinden histidin betainiň gapdal zynjyryna bir tiol topary goşýar (EgtD tarapyndan katalizlenen histidinden we SAM-dan sintez edilýär); EgtC soňra histidin betaine sistein sulfoksidiniň mundan beýläk emele gelmegini katalizleýär; ahyrynda, EgtE EGT öndürmek üçin piruwatyň we ammiakyň aýrylmagyny katalizleýär.

Kömelek biosintetiki ýolunda EGT esasan iki sintaz genini, Egt1 we Egt2 öz içine alýar. Bello we başgalar. * Neurospora crassa * -da * Mycobacterium smegmatis * EgtB we EgtD ýaly domenleri öz içine alýan belli bir sintaz, NcEgt1 kesgitledi. Egt1 iki basgançakly katalitik reaksiýa gatnaşýar: ilki bilen, histidiniň gistidin betaine öwrülmegini katalizleýär, soň bolsa histidin betaine bilen sisteiniň birleşmegini katalizleýär we histidin betaine sistein sulfoksidini emele getirýär. EgtE ýaly, Egt2 gistidinden, betainden we sistein sulfoksidinden EGT-iň emele gelmegini katalizleýär. Suratda görkezilişi ýaly, diňe iki fermentiň gatnaşýandygy sebäpli, EGT-iň kömeleklerdäki biosintetiki ýoly bakteriýalara garanyňda has ýönekeýdir.

EGT-iň anaerob biosintezi

EGT-nyň anaerob biosintezi, berk anaerob palçyk bakteriýasynda (Hlorobium limikola), EGT biosintezi kisloroddan garaşsyz iki basgançakly reaksiýa arkaly amala aşyrylýar. Burnakmak we ş.m. bu anaerob palçyk bakteriýasynda metiltransferaza (EanA) we sulfotransferaza (EanB) kesgitlenildi. Suratda görkezilişi ýaly, EanA histidiniň gistidin betaine öwrülmegini katalizleýär, soň bolsa EanB, anaerob şertlerde, EGT öndürmek üçin histidin betainiň imidazol halkasyna kükürt atomyny geçirýär. Anerob biosintez ýoly has ýönekeý bolsa-da, EanA we EanB-iň katalitik derejesi aerob biosintez ýolundaky EgtD we EgtB-den has pesdir. Şonuň üçin aerob biosintez ýoly EGT biosinteziniň agdyklyk edýän re modeimi bolmagynda galýar.

Arza geljegi

Ergothioneine güýçli antioksidant we garrylyga garşy häsiýetlere eýedir we azyk, kosmetika, funksional iýmit we biofarmasewtika pudaklarynda giň ulanylyş mümkinçiliklerine eýedir. Gözellik we derini bejermek pudagynda ulanylmagy aýratyn görnüklidir we garrylyga garşy önümleriň möhüm düzümine öwrülýär.

Esasy peýdalary şulary öz içine alýar:

1. Antioksidant we garramaga garşy: Ergothioneiniň güýçli antioksidant kuwwaty erkin radikallara netijeli garşy çykýar, deri öýjüklerine oksidleýji zeperleri azaldýar, deriniň garramagyny gijikdirýär, ajallary we sarkmalary azaldýar.
2. Aklamak we tegmilleri azaltmak: melanin önümçiligini we çökdürilmegini gadagan edýär, pigmentasiýany we garaňkylygy gowulaşdyrýar we deriniň tonusyny ýagtylandyrýar.
3. Inflamokançlyga garşy we köşeşdiriji: Deriniň çişmegini azaldýar, gyzarmagy we gyjyndyrmany netijeli aýyrýar, deriniň gorag päsgelçiligini güýçlendirýär we garşylygyny güýçlendirýär.
4. Nemlendirmek we bejermek: Deriniň barýer işini netijeli gowulandyrýar, deriniň gidrasiýasyny güýçlendirýär we zeper ýeten deriniň abatlanmagyna we täzelenmegine kömek edýär.
5. Fotoprotektiw we UV zeperinden goramak: Ultramelewşe şöhleleri deriniň garramagynyň esasy günäkärlerinden biridir. Ergothioneine ultramelewşe şöhleleriniň döremeginden dörän zeperleri azaldyp, derini surata düşürmekden gorap biler we günüň täsirli goragyny üpjün edip biler.

Gysgaça jemläň

Ergothioneine, özboluşly antioksidant mehanizmi we köp sanly amaly bilen garrylyga garşy pudagy üýtgedýär. Sintetiki biologiýada gazanylan üstünlikler we çuňňur kliniki gözlegler bilen, garramagy gijikdirmek we durmuş derejesini ýokarlandyrmak üçin esasy maddalaryň birine öwrülip biler. Sarp edijiler üçin ýokary arassalygy, ylmy taýdan düzülen ergotion önümlerini saýlamak, wagtyň täsirine garşy göreşmek üçin açar bolup biler.