Эрготионейн, картлыкка каршы дөньяда кара ат 

Эрготионейн (EGT) беренче тапкыр 1909-нчы елда галим Чарльз Танрет тарафыннан эргот гөмбәләреннән аерылган, шуңа күрә аның исеме. Бу гөмбәләрдә, кайбер үсемлекләрдә һәм хайваннарда киң таралган аминокислота туемы. Кеше диетасында аның төп чыганаклары - гөмбәләр, бөртекләр һәм кайбер диңгез продуктлары. Хәзерге фәннең тирән тикшеренүләре белән эрготионеинның искиткеч эффектлары әкренләп ачыкланды.

Картлыкка каршы принциплар һәм эш механизмнары

Ике антиоксидант эффект

Ирекле радикалларны турыдан-туры чүпләү: EGT төрле реактив кислород төрләрен (ROS) һәм реактив азот төрләрен (RNS) тиз нейтральләштерә ала, шул исәптән супероксид анион (O₂⁻), водород пероксиды (H₂O₂), гидроксил радикаллары (· OH), һәм кислород (¹O₂). Бу турыдан-туры чүпләү эффекты витро экспериментларында тулысынча расланган.

Чагыштырма өстенлекләр

Антиоксидант оборона системасын көйләү: EGT түбән агымдагы антиоксидант геннарның (HO-1, NQO1, SOD, CAT кебек) KEAP1-NRF2 сигнал юлын активлаштырып көйли. NRF2 атом транслокациясе PI3K / AKT һәм PKC сигнал юллары белән көйләнә, һәм EGT KEAP1 тиол сенсорын модульләштереп NRF2 чыгаруны һәм атом транслокациясен алга этәрә ала.

Геном тотрыклылыгында саклаучы роль

ДНК зыянын киметү: EGT ROS- һәм RNS китергән ДНК зарарлыгын эффектив рәвештә тыя, аеруча митохондрия ДНКсында (mtDNA). Тикшеренүләр күрсәткәнчә, EGT ташучылары булмаган күзәнәкләр ДНКның югары дәрәҗәсен күрсәтәләр.

ДНК ремонтына ярдәм итү: EGT ультрафиолет (УВ) нурланышын үзләштереп кенә калмый, УВ нурланышыннан соң ДНК ремонтына ярдәм итә, тире күзәнәкләрен фотодамадан саклый.

Эпигенетик үзгәртүләрне көйләү

Метил Донор SAM синтезына тәэсир итү: EGT турыдан-туры S-adenosylmethionine (SAM) булуына глутатион (GSH) дәрәҗәсен көйләп, шулай итеп ДНК метилтрансферазлары (DNMTs) һәм гистон метилтрансферазлары (HMTs) тәэсир итә.

Ирекле тимер Ион Гомеостазын саклау: EGT ROS-ны чүпләп, бушлай тимер ион гомостазын саклый, шулай итеп деметилазларның активлыгын тәэмин итә (TETs һәм JmjC кебек).

Сиртуин сигнал юлы белән үзара бәйләнеш:

SIRT1 / SIRT6 экспрессиясен көйләү: EGT эндотелия күзәнәкләренең картайуын тоткарлый һәм SIRT1 һәм SIRT6 экспрессиясен көйләп колоректаль яман шеш күзәнәкләрендә некротизацияләүче апоптоз тудыра.

NAD⁺ дәрәҗәсен саклау: EGT кәрәзле редокс статусын көйләп һәм NAD⁺ / NADH нисбәтен саклап Sirtuin эшчәнлеген көчәйтә.

Әзерлек Mэтод

Табигый чыгару ысулы:

EGT ашарга яраклы гөмбәләр, эргот, ярма, хайван тукымалары кебек табигый продуктларда очрый. Ашый торган гөмбәләр EGT эчтәлегенә ия һәм EGTның мөһим чыганагы.

Ләкин, табигый продуктларның EGT эчтәлеге гадәттә бик түбән, чыгару өчен күп күләмдә чимал таләп итә, нәтиҗәдә чыгару чыгымнары зур. Моннан тыш, чималдагы югары пычраклыклар һәм наркотиклар калдыклары кебек проблемалар табигый продукт алу ысулларын сәнәгатьтә куллануны чикли.

Химик синтез ысулы: EGTның традицион химик синтезы гистидинны башлангыч материал буларак куллана, тиоляция, тиопротекция, метиляция һәм дротекция кебек берничә этап аша су эремәсендә EGT синтезлый. Бу ысул озын синтетик маршрутка һәм аз уңышка ия. Соңгы елларда, тикшеренүләр EGT-ның химик синтезын яхшырту өчен биосинтетик юллардан үрнәк алдылар. Мәсәлән, Эрделмайер һ.б. гистидин бетаин, цистин һәм меркаптопропион кислотасы гадиләштерелгән бер чүлмәк реакциясе ярдәмендә EGT синтезлау өчен башлангыч материал буларак, тиопротектив төркемнәр кертүдән, синтетик маршрутны кыскартудан һәм уңышны яхшыртудан файдаланды.

Химик синтез шулай ук кайбер кыенлыклар тудыра. Мәсәлән, карбоксил группасындагы carbon-углеродның хиралылыгы кислота яки эшкәртү шартларында расемизациягә китерә, югары оптик-чисталык EGT алу кыенлаша. Моннан тыш, химик синтез өчен кирәк булган чимал кыйммәт, башлангыч материал 2-меркаптоимидазолны әзерләү кыен, продуктны эшкәртү дә авыр. Шуңа күрә тикшерүчеләргә эре сәнәгать җитештерү ихтыяҗларын канәгатьләндерү өчен химик синтез ысулларын оптимальләштерергә һәм камилләштерергә кирәк.

Микробиаль ферментация: Биосинтез ярдәмендә EGT алу җиңел булган чимал һәм чагыштырмача аз бәя кебек өстенлекләргә ия, һәм соңгы елларда EGT әзерләүнең төп ысулы булды. Табигатьтә EGT ике юл аша бар: аэроб биосинтезы һәм анаероб биосинтезы.

ЕГТ аэробик биосинтезы

Күпчелек тикшеренүләр EGT биосинтетик процессын аңлатты. Нигездә, EGT аэроб биосинтетик юлын бактерия һәм гөмбә юлларына бүлеп була. Себек һ.б. Микобактерия смегматисындагы витродагы EGT аэроб биосинтетик юлын аңлатты һәм реконструкцияләде, бу юлда катнашкан биш генны ачыклады: EgtA, EgtB, EgtC, EgtD, EgtE. Бу геннар глутамилцистеин синтазын (EgtA), Fe2 + -дан бәйләнгән оксида (EgtB), гамма-глютамил трансфераза (ЕгтК), С-аденосил метионин (SAM) -дан бәйләнгән гистидин метилтрансферасы (ЕгтД), һәм пиридоксаль фосфат литасы. Бу процесста EgtA gl-глутамилцистин барлыкка китерү өчен глютамат һәм цистин конденсациясен катализацияли; EgtB кислород һәм кара сульфат булганда оксидиатив кушылуны катализацияли, γ-глютамилцистеиннан гистидин бетаинының чылбырына тиол төркемен куша (EgtD катализаторы һәм SAM синтезланган); EgtC аннары гистидин бетаин цистин сульфоксидының алга таба формалашуын катализацияли; ниһаять, EgtE EGT барлыкка китерү өчен пируват һәм аммиакны чыгаруны катализацияли.

Гөмбә биосинтетик юлында EGT нигездә ике синтаз генын үз эченә ала, Egt1 һәм Egt2. Белло һ.б. * Микобактерия смегматисы * EgtB һәм EgtD кебек доменнарны үз эченә алган * Neurospora crassa * нда NcEgt1 билгеле синтазны билгеләде. Egt1 ике этаплы катализатор реакциядә катнаша: башта ул гистидинның гистидин бетаинына әверелүен катализацияли, аннары гистидин бетаины һәм цистин кушылмасын катализацияли, гистидин бетаин цистин сульфоксиды барлыкка китерә. EgtE шикелле, Egt2 гистидин, бетаин һәм цистин сульфоксидыннан EGT формалашуны катализацияли. Рәсемдә күрсәтелгәнчә, ике фермент кына катнашканга, гөмбәләрдә EGTның биосинтетик юлы бактерияләргә караганда гадирәк.

ЕГТның анаероб биосинтезы

ЕГТның анаероб биосинтезы каты анаероб балчык бактериясендә (Хлоробий лимикола) хәбәр ителде, монда EGT биосинтезы кислородтан бәйсез ике этаплы реакция аша башкарыла. Яндыру һ.б. бу анаероб балчык бактериясендә метилтрансфераз (EanA) һәм сульфотрансфераз (EanB) ачыкланган. Рәсемдә күрсәтелгәнчә, EanA гистидинның гистидин бетаинына әверелүен катализацияли, аннары EanB, анаероб шартларында, күкерт атомын гистидин бетаинының имидазол боҗрасына EGT барлыкка китерә. Анаероб биосинтез юлы гадирәк булса да, EanA һәм EanB катализатор темплары аэроб биосинтез юлындагы EgtD һәм EgtBныкыннан күпкә түбән. Шуңа күрә, аэроб биосинтез юлы EGT биосинтезының өстенлекле режимы булып кала.

Куллану перспективалары

Эрготионеин көчле антиоксидант һәм картлыкка каршы үзенчәлекләргә ия, һәм азык-төлек, косметика, функциональ ризык һәм биофармацевтика өлкәсендә куллану перспективалары бар. Аның матурлык һәм тире белән эш итү өлкәсендә кулланылуы аеруча күренекле, аны картлыкка каршы продуктларның мөһим компоненты итә.

Аның төп өстенлекләре:

1. Антиоксидант һәм картлыкка каршы: Эрготионинның көчле антиоксидант көче ирекле радикалларга эффектив каршы тора, тире күзәнәкләренә оксидиатив зыянны киметә, тире картайуны тоткарлый, бөртекләрне һәм эрүне киметә.
2. Агарту һәм тапны киметү: меланин җитештерүне һәм чүпләнүне тыя, пигментлашуны һәм караңгылыкны яхшырта, тире тонын яктырта.
3. Ялкынга каршы һәм тынычландыручы: тиренең ялкынсынуын киметә, кызаруны һәм кычытуны эффектив җиңеләйтә, тиренең саклагыч киртәсен көчәйтә, каршылыгын көчәйтә.
4. Дымлау һәм ремонтлау: тиренең барьер функциясен эффектив рәвештә яхшырта, тиренең гидратлашуын көчәйтә, зарарланган тирене төзекләндерүгә һәм яңартуга ярдәм итә.
5. Фотопротека һәм УВ зарарыннан саклау: Ультрафиолет нурлары тире картайуның төп гаеплеләренең берсе. Эрготионеин ультрафиолет нурлары аркасында килеп чыккан тиренең зарарлыгын киметә, тирене фотога төшерүдән саклый һәм эффектив кояштан саклый ала.

Йомгаклау

Эрготионеин, уникаль антиоксидант механизмы һәм киң кулланылышы белән, картлыкка каршы тармакны үзгәртә. Синтетик биологиядәге казанышлар һәм тирән клиник тикшеренүләр белән ул картлыкны тоткарлау һәм тормыш сыйфатын яхшырту өчен төп ингредиентларның берсе булырга мөмкин. Кулланучылар өчен югары чисталык, фәнни формалаштырылган эрготион продуктларын сайлау вакыт эффектларына каршы ачкыч булырга мөмкин.