El sulfóxido de metionina es el compuesto orgánico con la fórmula CH 3 S (O) CH 2 CH 2 CH (NH 2 ) CO 2 H. Es un aminoácido que se produce de forma natural aunque se forma postraduccionalmente.
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Nombres | |
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Nombre IUPAC Ácido 2-amino-4- (metilsulfinil) butanoico | |
Identificadores | |
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Modelo 3D ( JSmol ) | |
ChemSpider |
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Tarjeta de información ECHA | 100.057.891 ![]() |
Número CE |
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PubChem CID |
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UNII |
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Tablero CompTox ( EPA ) | |
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Propiedades | |
C 5 H 11 N O 3 S | |
Masa molar | 165,21 g · mol −1 |
Apariencia | Blanco sólido |
Peligros | |
Pictogramas GHS | ![]() |
Palabra de señal GHS | Advertencia |
H315 , H319 , H335 | |
P261 , P264 , P271 , P280 , P302 + 352 , P304 + 340 , P305 + 351 + 338 , P312 , P321 , P332 + 313 , P337 + 313 , P362 , P403 + 233 , P405 , P501 | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
Referencias de Infobox | |
La oxidación del azufre de la metionina produce sulfóxido de metionina o sulfona de metionina. Los aminoácidos metionina y cisteína que contienen azufre se oxidan más fácilmente que los otros aminoácidos. [1] A diferencia de la oxidación de otros aminoácidos, la oxidación de la metionina puede revertirse por acción enzimática, específicamente por enzimas de la familia de enzimas metionina sulfóxido reductasa. Las tres reductasas de metionina sulfóxido conocidas son MsrA , MsrB y fRmsr. [1] La oxidación de la metionina da como resultado una mezcla de los dos diastereómeros metionina-S-sulfóxido y metionina-R-sulfóxido, que son reducidos por MsrA y MsrB, respectivamente. [2] MsrA puede reducir tanto la metionina-S-sulfóxido libre como la de base proteica, mientras que la MsrB es específica para la metionina-R-sulfóxido de base proteica. fRmsr, sin embargo, cataliza la reducción de metionina-R-sulfóxido libre. [1] La tiorredoxina sirve para reciclar por reducción algunas de las enzimas de la familia de la metionina sulfóxido reductasa, mientras que otras pueden reducirse mediante la metalotioneína . [3]
Función bioquímica
El sulfóxido de metionina (MetO), la forma oxidada del aminoácido metionina (Met), aumenta con la edad en los tejidos corporales, que algunos creen que contribuye al envejecimiento biológico . [4] [5] La oxidación de los residuos de metionina en las proteínas de los tejidos puede hacer que se doblen incorrectamente o que se vuelvan disfuncionales. [4] Excepcionalmente, el grupo de enzimas metionina sulfóxido reductasa (Msr) actúa con tiorredoxina para catalizar la reducción enzimática y la reparación de residuos de metionina oxidada. [4] Además, los niveles de metionina sulfóxido reductasa A (MsrA) disminuyen en los tejidos envejecidos en ratones y en asociación con enfermedades relacionadas con la edad en humanos. [4] Por lo tanto, existe una justificación para pensar que al mantener la estructura, el aumento de los niveles o la actividad de MsrA podría retrasar la tasa de envejecimiento.
De hecho, las Drosophila transgénicas (moscas de la fruta) que sobreexpresan metionina sulfóxido reductasa muestran una vida útil más prolongada . [6] Sin embargo, los efectos de la sobreexpresión de MsrA en ratones fueron ambiguos. [7] MsrA se encuentra tanto en el citosol como en las mitocondrias productoras de energía , donde se producen la mayoría de los radicales libres endógenos del cuerpo . El aumento transgénico de los niveles de MsrA en el citosol o en las mitocondrias no tuvo un efecto significativo en la vida útil evaluada por la mayoría de las pruebas estadísticas estándar, y posiblemente pudo haber conducido a muertes tempranas en los ratones específicos del citosol, aunque las curvas de supervivencia parecieron sugerir una ligera aumento en la supervivencia máxima (90%), al igual que el análisis utilizando la prueba exacta de Boschloo, una prueba binomial diseñada para probar una mayor variación extrema. [7]
La oxidación de la metionina actúa como un interruptor que desactiva ciertas actividades de las proteínas, como la proteína ribosomal de E. coli, L12. [8] Las proteínas con una gran cantidad de residuos de metionina tienden a existir dentro de la bicapa lipídica, ya que la metionina es uno de los aminoácidos más hidrófobos. Los residuos de metionina que están expuestos al exterior acuoso son, por tanto, vulnerables a la oxidación. Los residuos oxidados tienden a estar dispuestos alrededor del sitio activo y pueden proteger el acceso a este sitio por especies reactivas de oxígeno. Una vez oxidados, los residuos de MetO se reducen de nuevo a metionina por la enzima metionina sulfóxido reductasa. Por tanto, se produce un ciclo de oxidación-reducción en el que los residuos de metionina expuestos se oxidan (p. Ej., Por H 2 O 2 ) a residuos de sulfóxido de metionina, que posteriormente se reducen. [9]
Metionina (proteína) + H 2 O 2 → Sulfóxido de metionina (proteína) + H 2 O
Sulfóxido de metionina (proteína) + NADPH + H + → Metionina (proteína) + NADP + + H 2 O
Ver también
- MSRA (gen)
- Enzima MSRB2
- Enzima SEPX1
Referencias
- ↑ a b c Lee BC, Dikiy A, Kim HY, Gladyshev VN (2009). "Funciones y evolución de selenoproteína metionina sulfóxido reductasas" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Temas generales . 1790 (11): 1471–1477. doi : 10.1016 / j.bbagen.2009.04.014 . PMC 3062201 . PMID 19406207 .
- ^ Kim HY, Gladyshev VN (2004). "Reducción de sulfóxido de metionina en mamíferos: caracterización de reductasas de metionina-R-sulfóxido" . Biología molecular de la célula . 15 (3): 1055–1064. doi : 10.1091 / mbc.E03-08-0629 . PMC 363075 . PMID 14699060 .
- ^ Sagher D, Brunell D, Hejtmancik JF, Kantorow M, Brot N, Weissbach H (2006). "La tioneína puede servir como agente reductor de las reductasas de sulfóxido de metionina" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 103 (23): 8656–8661. Código Bibliográfico : 2006PNAS..103.8656S . doi : 10.1073 / pnas.0602826103 . PMC 1592241 . PMID 16735467 .
- ^ a b c d Stadtman ER, Van Remmen H, Richardson A, Wehr NB, Levine RL (2005). "Oxidación y envejecimiento de la metionina". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteínas y proteómica . 1703 (2): 135–140. doi : 10.1016 / j.bbapap.2004.08.010 . PMID 15680221 .
- ^ Shringarpure R, Davies KJ (2002). "Recambio de proteínas por el proteasoma en el envejecimiento y la enfermedad". Biología y Medicina de Radicales Libres . 32 (11): 1084–1089. doi : 10.1016 / S0891-5849 (02) 00824-9 . PMID 12031893 .
- ^ Ruan H, Tang XD, Chen ML, Joiner ML, Sun G, Brot N, Weissbach H, Heinemann SH, Iverson L, Wu CF, Hoshi T (2002). "Extensión de vida de alta calidad por la enzima péptido metionina sulfóxido reductasa" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 99 (5): 2748–2753. Código bibliográfico : 2002PNAS ... 99.2748R . doi : 10.1073 / pnas.032671199 . PMC 122419 . PMID 11867705 .
- ^ a b Salmon AB, Kim G, Liu C, Wren JD, Georgescu C, Richardson A, Levine RL (diciembre de 2016). "Efectos de la expresión transgénica de metionina sulfóxido reductasa A (MsrA) sobre la esperanza de vida y los cambios dependientes de la edad en la función metabólica en ratones" . Redox Biol . 10 : 251-256. doi : 10.1016 / j.redox.2016.10.012 . PMC 5099276 . PMID 27821326 .
- ^ Brot, N; Weissbach, L; Werth, J; Weissbach, H (abril de 1981). "Reducción enzimática del sulfóxido de metionina unido a proteínas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 78 (4): 2155–8. Código Bibliográfico : 1981PNAS ... 78.2155B . doi : 10.1073 / pnas.78.4.2155 . PMC 319302 . PMID 7017726 .
- ^ Levine, RL; Mosoni, L; Berlett, BS; Stadtman, ER (24 de diciembre de 1996). "Residuos de metionina como antioxidantes endógenos en proteínas" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 93 (26): 15036–40. Código Bibliográfico : 1996PNAS ... 9315036L . doi : 10.1073 / pnas.93.26.15036 . PMC 26351 . PMID 8986759 .
enlaces externos
- Química de la oxidación de la metionina