(2 S , 4R ) -4-hidroxiprolina , o L -hidroxiprolina ( C 5 H 9 O 3 N ), es un aminoácido , abreviado como Hyp u O , por ejemplo , en Protein Data Bank .
Nombres | |
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Nombre IUPAC Ácido (2 S , 4 R ) -4-hidroxipirrolidin-2-carboxílico | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
Tarjeta de información ECHA | 100.000.084 |
Malla | Hidroxiprolina |
PubChem CID | |
UNII | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 5 H 9 N O 3 | |
Masa molar | 131,131 g · mol −1 |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
verificar ( ¿qué es ?) | |
Referencias de Infobox | |
Estructura y descubrimiento
En 1902, Hermann Emil Fischer aisló la hidroxiprolina de la gelatina hidrolizada . En 1905, Hermann Leuchs sintetizó una mezcla racémica de 4-hidroxiprolina. [1]
La hidroxiprolina se diferencia de la prolina por la presencia de un grupo hidroxilo (OH) unido al átomo de carbono gamma.
Producción y función
La hidroxiprolina se produce por hidroxilación del aminoácido prolina por la enzima prolil hidroxilasa después de la síntesis de proteínas (como una modificación postraduccional ). La reacción catalizada por enzimas tiene lugar en la luz del retículo endoplásmico . Aunque no se incorpora directamente a las proteínas, la hidroxiprolina comprende aproximadamente el 4% de todos los aminoácidos que se encuentran en el tejido animal, una cantidad mayor que otros siete aminoácidos que se incorporan por traducción. [2]
Animales
Colágeno
La hidroxiprolina es un componente principal de la proteína colágeno , [3] que comprende aproximadamente el 13,5% del colágeno de mamíferos. La hidroxiprolina y la prolina juegan un papel clave en la estabilidad del colágeno. [4] Permiten la torsión brusca de la hélice de colágeno. [5] En la tríada canónica de colágeno Xaa-Yaa-Gly (donde Xaa y Yaa son cualquier aminoácido), una prolina que ocupa la posición Yaa se hidroxila para dar una secuencia Xaa-Hyp-Gly. Esta modificación del residuo de prolina aumenta la estabilidad de la triple hélice de colágeno . Inicialmente se propuso que la estabilización se debía a que las moléculas de agua formaban una red de enlaces de hidrógeno que unían los grupos prolil hidroxilo y los grupos carbonilo de la cadena principal. [6] Posteriormente se demostró que el aumento de la estabilidad se debe principalmente a efectos estereoelectrónicos y que la hidratación de los residuos de hidroxiprolina proporciona poca o ninguna estabilidad adicional. [7]
Sin colágeno
Además del colágeno, las proteínas de mamíferos elastina y argonauta 2 tienen dominios similares al colágeno en los que se forma hidroxiprolina. Algunos venenos para caracoles, conotoxinas , contienen hidroxiprolina, pero carecen de secuencias similares al colágeno. [2]
Se ha demostrado que la hidroxilación de prolina participa en la selección de la subunidad alfa del factor inducible por hipoxia (HIF) (HIF-1 alfa) para su degradación por proteólisis . Bajo normoxia (condiciones normales de oxígeno), la proteína EGLN1 [1] hidroxila la prolina en la posición 564 de HIF-1 alfa, lo que permite la ubiquitilación por parte del supresor de tumores de von Hippel-Lindau (pVHL) y la subsecuente orientación para la degradación del proteasoma . [8]
La hidroxiprolina se encuentra en pocas proteínas además del colágeno. Por esta razón, el contenido de hidroxiprolina se ha utilizado como indicador para determinar la cantidad de colágeno y / o gelatina .
Plantas
Las glicoproteínas ricas en hidroxiprolina (HRGP) también se encuentran en las paredes celulares de las plantas . [9] Estas hidroxiprolinas sirven como puntos de unión para las cadenas de glicanos que se agregan como modificaciones postraduccionales . [9]
Significación clínica
La hidroxilación de prolina requiere ácido ascórbico ( vitamina C ). Los primeros efectos más obvios (problemas gingivales y capilares) de la ausencia de ácido ascórbico en humanos provienen del defecto resultante en la hidroxilación de los residuos de prolina del colágeno , con una estabilidad reducida de la molécula de colágeno, lo que provoca el escorbuto .
También se ha demostrado un aumento de los niveles de hidroxiprolina en suero y orina en la enfermedad de Paget . [10]
Otras hidroxiprolinas
También existen otras hidroxiprolinas en la naturaleza. Los más notables son 2,3- cis- , 3,4- trans- y 3,4-dihidroxiprolina, que se encuentran en las paredes de las células de diatomeas [11] y se postula que tienen un papel en la deposición de sílice . La hidroxiprolina también se encuentra en las paredes de los oomicetos , protistas parecidos a hongos relacionados con las diatomeas. [12] (2 S , 4 S ) - cis -4-hidroxiprolina se encuentra en los péptidos cíclicos tóxicos de los hongos Amanita ( p . Ej. , Faloidina ). [13]
Ver también
- Iminoácido
- Hidroxilisina
Referencias
- ^ RHA Plimmer (1912) [1908]. RHA Plimmer; FG Hopkins (eds.). La composición química de las proteínas . Monografías de bioquímica. Parte I. Análisis (2ª ed.). Londres: Longmans, Green and Co. p. 132 . Consultado el 18 de enero de 2010 .
- ^ a b Gorres, Kelly L .; Raines, Ronald T. (abril de 2010). "Prolil 4-hidroxilasa" . Revisiones críticas en bioquímica y biología molecular . 45 (2): 106-124. doi : 10.3109 / 10409231003627991 . PMC 2841224 . PMID 20199358 .
- ^ Szpak, Paul (2011). "Ultraestructura y química de la espina de pescado: implicaciones para la tafonomía y el análisis de isótopos estables" . Revista de Ciencias Arqueológicas . 38 (12): 3358–3372. doi : 10.1016 / j.jas.2011.07.022 .
- ^ Nelson, DL y Cox, MM (2005) Principios de bioquímica de Lehninger, 4ª edición, WH Freeman and Company, Nueva York.
- ^ Brinckmann, J., Notbohm, H. y Müller, PK (2005) Colágeno, Temas de la química actual 247, Springer, Berlín.
- ^ Bella, J; Eaton, M; Brodsky, B; Berman, HM (1994). "Estructura cristalina y molecular de un péptido similar al colágeno con una resolución de 1,9 A". Ciencia . 266 (5182): 75–81. doi : 10.1126 / science.7695699 . PMID 7695699 .
- ^ Kotch, FW; Guzei, IA; Raines, RT (2008). "Estabilización de la Triple Hélice de Colágeno por O-Metilación de Residuos de Hidroxiprolina" . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 130 (10): 2952–2953. doi : 10.1021 / ja800225k . PMC 2802593 . PMID 18271593 .
- ^ Jaakkola, P .; Mole, RD; Tian, YM; Wilson, MI; Gielbert, J .; Gaskell, SJ; Kriegsheim, AV; Hebestreit, HF; et al. (2001). "Orientación de HIF-alfa al complejo de ubiquitilación de von Hippel-Lindau por hidroxilación de prolil regulada por O2". Ciencia . 292 (5516): 468–72. Código Bibliográfico : 2001Sci ... 292..468J . doi : 10.1126 / science.1059796 . PMID 11292861 . S2CID 20914281 .
- ^ a b Cassab, Gladys I (1998). "Proteínas de la pared celular vegetal". Revisión anual de fisiología vegetal y biología molecular vegetal . 49 : 281-309. doi : 10.1146 / annurev.arplant.49.1.281 . PMID 15012236 .
- ^ "Libro de texto de ortopedia Wheeless" . Wheeless en línea .
- ^ Nakajima, T .; Volcani, BE (1969). "3,4-Dihidroxiprolina: un nuevo aminoácido en las paredes celulares de las diatomeas". Ciencia . 164 (3886): 1400-1401. Código Bibliográfico : 1969Sci ... 164.1400N . doi : 10.1126 / science.164.3886.1400 . PMID 5783709 . S2CID 23673503 .
- ^ Alexopoulos, CJ, Mims CW y Blackwell, M. (1996). Micología introductoria (4ª ed.). Nueva York: John Wiley & Sons. págs. 687–688. ISBN 978-0-471-52229-4.CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Wieland, T. (1986). Péptidos de hongos venenosos Amanita . Saltador.
enlaces externos
- Parámetros de mecánica molecular