Спермидин
Спермидинът е полиаминов биогенен амин с емпирична химична формула C7H19N3. Намира се в рибозомите и живите тъкани. Има различни функции в обмяната на веществата в организмите. Първоначално е бил изолиран от сперма.[1]
Функция
[редактиране | редактиране на кода]Полиамините като спермидина са поликатионни алипатни амини. Имат различни функции. Много са важни за преживяването на клетките.
Спермидинът и сперминът имат силно основен характер (рН на спермата >7) и вероятно стимулират движението на сперматозоидите.[2]
Спермидин синтаза (СПДС) катализира образуването на спермидина от путресцин. Спермидина е прекурсор за по-нататъшно полиамини, като спермин и неговите структурни изомери тероспермин.
Спермидина синхронизира множество биологични процеси (например Ca2+, Na+, K+ -АТФаза), като по този начин поддържа на мембранния капацитет и контролира вътреклетъчния обем и рН. Спермидинът регулира биологичните процеси, като например навлизането на Са2+ поради глутаматовия N-метил-d-аспартат рецептор (NMDA-рецепторите), който е свързан със синтеза на азотен оксид (азотен оксид) и цГМФ/ПКГ-овия път за активиране и намаляване на Na+,K+-АТФаза в синаптосомиге в кората на главния мозък.
Спермидина е агенти за дълголетие при бозайниците поради различни механизми на действие, които едва сега започват да бъдат разбират. Автофагия е основният механизъм на молекулярно ниво, но има доказателства и за други механизми, включително намаляване на възпалението, липидния метаболизъм и регулация на клетъчния растеж, пролиферация и смърт.[3]
Спермидина, както е известно, регулира растежа на растенията. Инвитро подпомага процеса на транскрибиране на РНК, а също и инхибиране на NOS (не знам какво е?). Освен това, спермидина е прекурсор на други полиамини, като спермин и термоспермин, някои от които допринасят за толерантността към суша и засоленности на почвата в растенията.
Спермидинът е тестван и е открит, че стимулира растежа на косата. Спермидинът също се оказва, че „активира изразяване на кератинами К15 и К19 в епителните стволови клетки, както и дозозависимо на домулира К15 промоторната активност ин ситу., както и колония на ефективността на формиране, разпространение и К15 израз изолиран човек К15-протеин gfp+ клетки в епруветка.“ (преводът може да се подобри от някой който го разбира)
Биохимични действия
[редактиране | редактиране на кода]Известни действия на спермидина включват:
- Инхибирането невронния синтез на азотен оксид (nNOs)[4]
- Свързва и преципитира ДНК[5]
- Полиаминов регулатор на растежа на растенията[6][7][8][9][10][11][12]
Хранителни източници
[редактиране | редактиране на кода]Добри хранителни източници на спермидина са отлежалото сирене, гъби, соеви продукти, фасул, царевица и пълнозърнести храни.[13]
| Храна | Спермидина мг/кг |
Бележки и препратки |
|---|---|---|
| Нахут | ~29 | [13] |
| Зелен грах | 46.6 | [13] |
| Соя, сушени | 128 | Немски език [13] |
| Соя, сушени | 207 | Японски [13] |
| пилешки дроб | 48.7 | [13] |
| Чедър, 1-но годишен | 199.5 | [13] |
| Цветното зеле (варено) | ~25 | [13] |
| Броколи (варени) | ~25 | [13] |
| Гъби | 88.6 | Японски [13] |
| Манго | 30 | [13] |
| Оризови трици | 50 | [13] |
Забележка – съдържанието на спермидина варира в зависимост от източника и възрастта. Виж цитатите за подробности.
В тъканта ендосперма на зърата се съдържа повечето спермидина. Едни от най-известните зърнени култури, хранителни източници на протеини от пшеничен зародиш, който съдържат около 243 мг/кг спермидин. [14]
Функции
[редактиране | редактиране на кода]- Спермидина можат да се използва при електропорация при прехвърляне на ДНК в клетката под електрически импулс. Може да се използва за почистване на ДНК-свързани протеини.
- Спермидина заедно с калциев хлорид се използва, за утаяване на ДНК на микроснаряди за бомбардировки с генни оръдия.[15]
- Има данни, че спермидина намалява стареенето при мая, мухи, червеи и човешки имунни клетки при индукция аутофагоцитоза.[16] Tirupati Pichiah и др., предложи, че спермидина може да бъде полезна за лечение на захарен диабет тип 2.[17]
- Спермидина обикновено се използва за инвитро молекулярно-биологични реакции, в частност „инвитро“ транскрипция на Фагова РНК полимераза, „инвитро“ транскрипция на човешка РНК полимераза II („инвитро“ транскрипция на РНК-полимераза, и в инвитро транслация.
Вижте също
[редактиране | редактиране на кода]Други полиаминиː
Източници
[редактиране | редактиране на кода]- ↑ American Heritage Dictionary Посетен на 18 ноември 2014.
- ↑ Зл. Костадинова и др. – Учебник по химия за студенти по медицина и стоматология, трето издание, АРСО София 2012 (стр. 222) – ISBN 978-954-8967-26-Х
- ↑ Minois, Nadège. Molecular Basis of the „Anti-Aging“ Effect of Spermidine and Other Natural Polyamines – A Mini-Review // Gerontology 60 (4). 28 януари 2014. DOI:10.1159/000356748. с. 319 – 326.
- ↑ Hu, J и др. Polyamines inhibit nitric oxide synthase in rat cerebellum // Neuroscience Letters 175 (1 – 2). 1994. DOI:10.1016/0304-3940(94)91073-1. с. 41 – 5.
- ↑ Wan, CY и др. Spermidine facilitates PCR amplification of target DNA // PCR methods and applications 3 (3). 1993. DOI:10.1101/gr.3.3.208. с. 208 – 10.
- ↑ Cull, M и др. Preparation of extracts from prokaryotes // Methods in enzymology 182. 1990. ISBN 978-0-12-182083-1. DOI:10.1016/0076-6879(90)82014-S. с. 147 – 53.
- ↑ Blethen, SL и др. Argenine decarboxylase from Escherichia coli. I. Purification and specificity for substrates and coenzyme // The Journal of Biological Chemistry 243 (8). 1968. с. 1671 – 7.
- ↑ Wu, WH и др. Biosynthetic arginine decarboxylase from Escherichia coli. Subunit interactions and the role of magnesium ion // The Journal of Biological Chemistry 248 (5). 1973. с. 1696 – 9.
- ↑ Tabor, CW и др. Polyamines // Annual Review of Biochemistry 53. 1984. DOI:10.1146/annurev.bi.53.070184.003533. с. 749 – 90.
- ↑ Krug, MS и др. First-strand cDNA synthesis primed with oligo(dT) // Methods in enzymology 152. 1987. ISBN 978-0-12-182053-4. DOI:10.1016/0076-6879(87)52036-5. с. 316 – 25.
- ↑ Karkas, JD и др. A DNA polymerase from embryos of Drosophila melanogaster. Purification and properties // The Journal of Biological Chemistry 250 (22). 1975. с. 8657 – 63.
- ↑ Bouché, JP. The effect of spermidine on endonuclease inhibition by agarose contaminants // Analytical Biochemistry 115 (1). 1981. DOI:10.1016/0003-2697(81)90519-4. с. 42 – 5.
- ↑ а б в г д е ж з и к л м Ali, Mohamed Atiya и др. Polyamines in foods: development of a food database // Food Nutr Res. 55. 2011. DOI:10.3402/fnr.v55i0.5572. с. 5572.
- ↑ Brochure on Polyamines, rev. 2 // Oryza Oil & Fat Chemocial Co., Ltd., 26 декември 2011. Архивиран от оригинала на 2016-03-03. Посетен на 6 ноември 2013.
- ↑ Factors influencing gene delivery into Zea mays cells by high–velocity microprojectiles, // Nature Biotechnology 6 (5). 1988. DOI:10.1038/nbt0588-559. с. 559 – 63.
- ↑ Tobias Eisenberg, Heide Knauer, Alexandra Schauer, Sabrina Büttner, Christoph Ruckenstuhl, Didac Carmona-Gutierrez, Julia Ring, Sabrina Schroeder, Christoph Magnes, Lucia Antonacci, Heike Fussi, Luiza Deszcz, Regina Hart, Elisabeth Schraml, Alfredo Criollo, Evgenia Megalou, Daniela Weiskopf, Peter Laun, Gino Heeren, Michael Breitenbach, Beatrix Grubeck-Loebenstein, Eva Herker, Birthe Fahrenkrog, Kai-Uwe Fröhlich, Frank Sinner, Nektarios Tavernarakis, Nadege Minois, Guido Kroemer, Frank Madeo. Induction of autophagy by spermidine promotes longevity, // Nature Cell Biology 11 (11). 4 октомври 2009. DOI:10.1038/ncb1975. с. 1305 – 14.
- ↑ Tirupathi Pichiah, PB. Spermidine may decrease ER stress in pancreatic beta cells and may reduce apoptosis via activating AMPK dependent autophagy pathway // Medical Hypotheses 77 (4). October 2011. DOI:10.1016/j.mehy.2011.07.014. с. 677 – 9.