Argpyrimidin

Argpyrimidin
Namn
	IUPAC namn (2S ) -2-amino-5-[(5-hydroxi-4,6-dimetylpyrimidin-2-yl)amino]pentansyra
Identifierare
CAS-nummer	195143-52-3;
3D-modell ( JSmol )	Interaktiv bild;
Beilstein referens	8853749
ChEBI	CHEBI:59962;
ChemSpider	20581619;
PubChem CID	17750123;
CompTox Dashboard ( EPA )	DTXSID00590274 ;
	InChI InChI=1S/C11H18N4O3/c1-6-9(16)7(2)15-11(14-6)13-5-3-4-8(12)10(17)18/h8,16H,3- 5,12H2,1-2H3,(H,17,18)(H,13,14,15) Nyckel: DCPBQSFZQHFSMR-UHFFFAOYSA-N ;
	LEDER CC1=C(C(=NC(=N1)NCCC[C@@H](C(=O)O)N)C)O;
Egenskaper
Kemisk formel	C11H18N4O3 _ _ _ _ _ _ _
Molar massa	254,290 g·mol -1
	Om inte annat anges ges data för material i standardtillstånd (vid 25 °C [77 °F], 100 kPa). Infobox referenser

Argpyrimidin är en organisk förening med den kemiska formeln C ₁₁ H ₁₈ N ₄ O ₃ . Det är en avancerad glykeringsslutprodukt som bildas av arginin och metylglyoxal genom Maillard-reaktionen . Argpyrimidin har studerats för dess livsmedelskemi och dess potentiella inblandning i åldrande sjukdomar och Diabetes Mellius.

Syntes

Endogen

Maillardreaktion av argpyrimidin under fysiologiska förhållanden.

In vivo syntetiseras argpyrimidin från en metylglyoxal (MG)-medierad modifiering på en argininrest i ett protein. Metylglyoxal bildas genom polyolvägen , nedbrytningen av triosfosfater från glykolys , acetonmetabolism, proteinglykation eller lipidperoxidation . Metylglyoxal kan sedan modifiera arginin- , cystein- eller lysinaminosyrarester i ett protein. Modifieringen av dessa sidokedjor genom Maillard-reaktionen bildar avancerade glykeringsslutprodukter (AGEs). Detta inträffar när det finns en ökning av blodsockernivån i kroppen. De fria sockerföreningarna genomgår alternativa vägar, som avancerad glykering, för att producera AGE. I den metylglyoxal-medierade Maillard-reaktionen på arginin är en dihydroxi-imidazolidin-mellanprodukt involverad i produktionen av argpyrimidinmodifieringen.

De vägar som är involverade i syntesen av metylglyoxal och efterföljande produktion av argpyrimidin.

Exogen

Mekanism för reduktonmellanbildning från metylglyoxal in vitro . Två metylglyoxaler genomgår en Cannizzaro -liknande reaktion initialt för att generera en metylglyoxal och en glyceraldehyd, och sedan generera myrsyra som en biprodukt genom en intermolekylär omlagring.

In vitro har argpyrimidin syntetiserats genom inkubation med metylglyoxal och andra högre sockerarter vid fysiologiska förhållanden. Vid syntes genom andra sockerarter producerades argpyrimidin i lägre koncentrationer med glyceraldehyd, treos, ribos, askorbinsyror och glukos respektive fruktos. Argpyrimidinderivatet producerat genom MG-inkubationen med N ^α -t-BOC-Arg (N-alfa-(tertbutoxikarbonyl)-L-Arginin), ett alfa-aminskyddat aminosyraderivat, använde in vitro en reduktonmellanprodukt, 3- hydroxipentan-2,4-dion. Denna argpyrimidinprodukt visade sig vara detekterbar genom dess blåfluorescerande egenskaper.

Argpyrimidin finns också i livsmedelskemi genom brunfärgning av mat genom Maillard-reaktionen. Under denna process Glycation , vilket lägger till kolhydratmodifieringar till proteiner och lipider. Genom att tillsätta sockerkomponenterna i maten tillkommer/förändras inslag i matens smak. Denna reaktion är involverad i bildandet av de flesta livsmedel som innehåller jäst, inklusive bröd och fermenterade alkoholer.

Allmän översikt över Maillard-reaktionen.

Maillard-reaktionen sker mellan karbonylgruppen i ett socker och aminogruppen på ett protein. Dessa reagerar för att bilda en N-substituerad glykosylamin, även känd som en Schiff-bas . Schiff-basen genomgår sedan en isomerisering genom en Amadori-omlagring för att bilda en ketosamin, eller en Amadori-omlagring . Amadori-produkten kan sedan genomgå många ytterligare reaktioner för att bilda olika AGE-produkter, som också kan modifieras ytterligare till olika produkter.

Sjukdomsforskning

Diabetes mellitus

Argpyrimidin har associerats med diabetes mellitus på grund av dess samband med hyperglykemi i kroppen. Förhöjt blodsocker är karakteristiskt för diabetes. Under tider med hög koncentration av socker i blodet kan glukosderivatet metylglyoxal syntetiseras som en alternativ väg till glykolys. Detta gör det sedan möjligt för AGE, som argpyrimidin, att produceras. Det har gjorts studier som har kopplat ökningen av AGE till egenskaperna hos olika sjukdomar, inklusive diabetes, hjärt-kärlsjukdomar och neurodegeneration. På grund av detta har det skett ökande forskning om argpyrimidins roll vid diabetesrelaterade skador.

Åldrande

I likhet med dess association med diabetes är argpyrimidin också en känd biomarkör för åldrande. Genom glykering av vissa proteiner aktiveras mikroglia och makrofager i hjärnan, vilket leder till åldranderelaterade sjukdomar, såsom Alzheimers sjukdom . Denna glykering på grund av ökning av AGEs har också kopplats till frisättning av cytokiner och till ökningen av oxidativ stress , vilket ökar oxidativ skada på DNA, proteiner och andra makromolekyler i kroppen. Effekterna av proteinglykeringen beror på interaktionen mellan AGE och deras receptorer på cellytor. Antioxidanter har visat sig bromsa åldrandeprocessen och åldersrelaterade sjukdomar genom att störa interaktionen mellan AGE och deras receptorer.

Se även

N(6)-karboximetyllysin