S-аденозил метионин - S-Adenosyl methionine

S-Аденозилметионин
S-аденозилметионин.png
S-аденозилметионин spacefill.png
S-аденозилметионин.png
Имена
Название ИЮПАК
(S) -2-амино-4 - ((SS)-(((2S,3S,4р,5р) -5- (6-амино-9ЧАС-пурин-9-ил) -3,4-дигидрокситетрагидрофуран-2-ил) метил) (метил) сульфонио) бутаноат
Другие имена
S-Аденозил-L-метионин; Одно и тоже; SAMe, AdoMet, адеметионин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.045.391 Отредактируйте это в Викиданных
КЕГГ
MeSHS-аденозилметионин
UNII
Характеристики
C15ЧАС22N6О5S
Молярная масса398.44 г · моль−1
Фармакология
A16AA02 (ВОЗ)
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

S-Аденозилметионин (Одно и тоже) является обычным косубстрат участвует в метильная группа переводы, транссульфурация и аминопропилирование. Хотя эти анаболический реакции происходят по всему телу, большая часть SAM-e вырабатывается и потребляется в печени.[1] Известно более 40 переносов метила из SAM-e на различные субстраты, такие как нуклеиновые кислоты, белки, липиды и вторичные метаболиты. Он сделан из аденозинтрифосфат (АТФ) и метионин к метионин аденозилтрансфераза. SAM-e был впервые обнаружен Джулио Кантони в 1952 г.[1]

У бактерий SAM-e связывается Рибопереключатель SAM, который регулирует гены, участвующие в метионин или же цистеин биосинтез. В эукариотических клетках SAM-e служит регулятором множества процессов, включая метилирование ДНК, тРНК и рРНК; иммунная реакция;[2] аминокислотный обмен; транссульфурация; и больше. У растений SAM-e имеет решающее значение для биосинтеза этилен, важный гормон растения и сигнальная молекула.[3]

Химически это сульфоний бетаин который служит источником электрофильной метильной группы или источником 5'-дезоксиаденозильного радикала.

Биохимия

SAM-e цикл

SN2-подобная реакция переноса метила. Для простоты показаны только кофактор SAM и цитозиновое основание.

Реакции, которые производят, потребляют и регенерируют SAM-e, называются циклом SAM-e. На первом этапе этого цикла SAM-зависимый метилазы (EC 2.1.1), использующие SAM-e в качестве субстрата, производят S-аденозил гомоцистеин как продукт.[4] S-Аденозил гомоцистеин является сильным негативным регулятором почти всех SAM-зависимых метилаз, несмотря на их биологическое разнообразие. Это гидролизуется до гомоцистеин и аденозин к S-аденозилгомоцистеингидролаза EC 3.3.1.1 и гомоцистеин переработан обратно в метионин через перенос метильной группы из 5-метилтетрагидрофолат, одним из двух классов метионинсинтазы (т.е. кобаламин -зависимый (EC 2.1.1.13 ) или кобаламиннезависимый (EC 2.1.1.14 )). Затем этот метионин можно превратить обратно в SAM-e, завершив цикл.[5] На лимитирующей стадии цикла SAM MTHFR (метилентетрагидрофолатредуктаза) необратимо восстанавливает 5,10-метилентетрагидрофолат до 5-метилтетрагидрофолата.[6]

Радикальные ферменты SAM-e

Большое количество ферментов, содержащих железо-серные кластеры, восстанавливает SAM-e с образованием 5'-дезоксиаденозил 5'-радикал в качестве промежуточного звена и называются радикальный SAM ферменты.[7] Большинство ферментов с такой способностью имеют область гомологии последовательностей, которая включает мотив CxxxCxxC или близкий вариант. Радикальный интермедиат позволяет ферментам выполнять множество необычных химических реакций. Примеры радикальных ферментов SAM включают: споровый фотопродукт лиаза, активизирует пируват формиатлиаза и анаэробные сульфатазы, лизин-2,3-аминомутаза, и различные ферменты биосинтеза кофакторов, модификации пептидов, металлопротеин кластерное образование, тРНК модификация, метаболизм липидов и т. д. Некоторые радикальные ферменты SAM-e используют второй SAM-e в качестве донора метила. Радикальные ферменты SAM гораздо более распространены у анаэробных бактерий, чем у аэробных организмов. Их можно найти во всех сферах жизни, и они практически не исследованы. Недавнее биоинформатическое исследование показало, что это семейство ферментов включает по крайней мере 114 000 последовательностей, включая 65 уникальных реакций.[8]

Биосинтез полиаминов

Еще одна важная роль SAM-e заключается в полиамин биосинтез. Здесь SAM-e декарбоксилируется аденозилметионинкарбоксилаза (EC 4.1.1.50 ) сформировать S-аденозилметионинамин. Затем это соединение отдает свою н-пропиламиновую группу в биосинтезе полиаминов, таких как спермидин и спермин из путресцин.[9]

SAM-e необходим для роста и восстановления клеток. Он также участвует в биосинтезе нескольких гормонов и нейротрансмиттеров, влияющих на настроение, таких как адреналин. Метилтрансферазы также отвечают за присоединение метильных групп к 2'-гидроксилам первого и второго нуклеотиды рядом с крышкой 5 футов в информационная РНК.[10][11]

Терапевтическое использование

По состоянию на 2012 год доказательства были неубедительными в отношении того, может ли SAM уменьшить боль остеоартроз; клинические испытания, которые были проведены, были слишком малы, чтобы делать выводы.[12] Исследование 2016 г. показало, что для сильное депрессивное расстройство «Учитывая отсутствие доказательств высокого качества и невозможность сделать твердые выводы на основе этих доказательств, использование SAMe для лечения депрессии у взрослых требует дальнейшего изучения».[13]

Цикл SAM-e был тесно связан с печенью с 1947 года, потому что люди с алкогольный цирроз печени будут накапливать в крови большое количество метионина.[14] Хотя многочисленные свидетельства лабораторных тестов клеток и животные модели предполагают, что SAM может быть полезен для лечения различных болезни печени, по состоянию на 2012 г. SAM не изучалась ни в каких крупных рандомизированных плацебо-контролируемых клинических испытаниях, которые позволили бы оценить ее эффективность и безопасность.[15][16]

Фармакокинетика

Пик концентрации SAM при пероральном приеме достигается через 3-5 часов после приема таблетки с энтеросолюбильным покрытием (400–1000 мг). Период полувыведения составляет около 100 минут.[17]

Побочные эффекты

Желудочно-кишечное расстройство, диспепсия и беспокойство может произойти при расходе SAM.[17] Долгосрочные эффекты неизвестны. SAM - это слабая ДНК-алкилирование агент.[18]

Еще один зарегистрированный побочный эффект SAM: бессонница; поэтому добавку часто принимают утром. Другие сообщения о легких побочных эффектах включают отсутствие аппетита, запоры, тошноту, сухость во рту, потоотделение и беспокойство / нервозность, но в плацебо-контролируемых исследованиях эти побочные эффекты возникают примерно с такой же частотой в группах плацебо.[требуется медицинская цитата ]

Недавно было показано, что SAM-e играет роль в эпигенетический регулирование. Метилирование ДНК является ключевым регулятором эпигенетической модификации во время развития и дифференцировки клеток млекопитающих. В моделях мышей избыточные уровни SAM-e были вовлечены в паттерны ошибочного метилирования, связанные с диабетической невропатией. SAM-e служит донором метила в метилировании цитозина, которое является ключевым эпигенетическим регуляторным процессом.[19] Из-за этого воздействия на эпигенетическую регуляцию SAM-e был протестирован в качестве противоракового средства. Размножение раковых клеток зависит от низкого уровня метилирования ДНК. Было показано, что добавление in vitro реметилирует промоторные последовательности и снижает продукцию протоонкогенов.[20]

Дефицит радикальных ферментов SAM-e был связан с множеством заболеваний, включая врожденный порок сердца, боковой амиотрофический склероз и повышенная чувствительность к вирусам.[8]

Взаимодействия и противопоказания

Прием SAM одновременно с некоторыми лекарствами может увеличить риск серотониновый синдром, потенциально опасное состояние, вызванное избытком серотонина. Эти препараты включают декстрометорфан (Робитуссин), меперидин (Демерол), пентазоцин (Талвин) и трамадол (Ультрам). SAM также может взаимодействовать с антидепрессантами, увеличивая вероятность их побочных эффектов и снижая эффективность леводопа при болезни Паркинсона.[требуется медицинская цитата ]

Люди, у которых есть биполярное расстройство не следует использовать SAM, потому что это увеличивает риск маниакальных эпизодов.[21]

Доступность в разных странах

в Соединенные Штаты и Канада, SAM продается как пищевая добавка под маркетинговым названием SAM-e (также пишется SAME или SAMe; произносится как "Sammy" [22]; он был введен в США в 1999 г., после Закон о диетических добавках, здоровье и образовании был принят в 1994 году.[23]

Он был представлен как рецептурный препарат в Италии в 1979 году, в Испании в 1985 году и в Германии в 1989 году;[23] с 2012 года он продавался как отпускаемый по рецепту препарат в России, Индии, Китае, Италии, Германии, Вьетнаме и Мексике.[16]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Кантони, GL (1952). "Природа активного донора метила, ферментативно образованного из L-Метионин и аденозинтрифосфат ». J Am Chem Soc. 74 (11): 2942–3. Дои:10.1021 / ja01131a519.
  2. ^ Дин, Вэй; Смулан, Лорисса Дж .; Hou, Nicole S .; Тауберт, Стефан; Watts, Jennifer L .; Уокер, Эми К. (2015-10-06). "S-Уровни аденозилметионина регулируют врожденный иммунитет через определенные пути, зависящие от метилирования ». Клеточный метаболизм. 22 (4): 633–645. Дои:10.1016 / j.cmet.2015.07.013. ЧВК  4598287. PMID  26321661.
  3. ^ Ван, X .; О, М. В .; Комацу, С. (01.06.2016). "Характеристика S-аденозилметионинсинтетазы сои в условиях паводков и засухи ». Biologia Plantarum. 60 (2): 269–278. Дои:10.1007 / s10535-016-0586-6. ISSN  0006-3134. S2CID  15567646.
  4. ^ Финкельштейн Дж, Мартин Дж (2000). «Гомоцистеин». Int J Biochem Cell Biol. 32 (4): 385–9. Дои:10.1016 / S1357-2725 (99) 00138-7. PMID  10762063.
  5. ^ Фёдингер М., Хёрл В., Сандер-Плассманн Г. (январь – февраль 2000 г.). «Молекулярная биология 5,10-метилентетрагидрофолатредуктазы». Дж. Нефрол. 13 (1): 20–33. PMID  10720211.
  6. ^ Goyette, P .; Самнер, Дж. С .; Milos, R .; Дункан, А. М .; Розенблатт, Д. С .; Matthews, R.G .; Розен, Р. (1994-06-01). «Метилентетрагидрофолатредуктаза человека: выделение кДНК, картирование и идентификация мутаций». Природа Генетика. 7 (2): 195–200. Дои:10.1038 / ng0694-195. ISSN  1061-4036. PMID  7920641. S2CID  23877329.
  7. ^ Букер, SJ; Grove, TL (2010). «Механическая и функциональная универсальность радикальных ферментов SAM». F1000 Биологические отчеты. 2: 52. Дои:10.3410 / B2-52. ЧВК  2996862. PMID  21152342.
  8. ^ а б Ландграф, Брэдли Дж .; Маккарти, Эрин Л .; Букер, Сквайр Дж. (13.06.2016). "Радикальный S-Аденозилметиониновые ферменты в здоровье и болезнях человека ». Ежегодный обзор биохимии. 85: 485–514. Дои:10.1146 / annurev-biochem-060713-035504. PMID  27145839.
  9. ^ Рое С (2006). "S-Аденозил-L-метионин: помимо универсального донора метильной группы ». Фитохимия. 67 (15): 1686–98. Дои:10.1016 / j.phytochem.2006.04.019. PMID  16766004.
  10. ^ Лоенен В. (2006). "S-Аденозилметионин: мастер на все руки и мастер на все руки? ». Biochem Soc Trans. 34 (Pt 2): 330–3. Дои:10.1042 / BST20060330. PMID  16545107.
  11. ^ Чанг П., Гордон Р., Тал Дж., Зенг Дж., Доктор Б., Пардхасаради К., Макканн П. (1996). "S-Аденозилметионин и метилирование ». FASEB J. 10 (4): 471–80. Дои:10.1096 / fasebj.10.4.8647346. PMID  8647346.
  12. ^ Rutjes, AW; Nüesch, E; Райхенбах, S; Юни, П. (7 октября 2009 г.). "S-Аденозилметионин при остеоартрозе колена или бедра » (PDF). Кокрановская база данных систематических обзоров (4): CD007321. Дои:10.1002 / 14651858.CD007321.pub2. ЧВК  7061276. PMID  19821403.
  13. ^ Галиция, I; Oldani, L; Macritchie, K; Amari, E; Дугалл, Д; Джонс, штат Теннесси; Лам, RW; Massei, GJ; Yatham, LN; Янг, AH (10 октября 2016 г.). "S-Аденозилметионин (SAMe) от депрессии у взрослых ». Кокрановская база данных систематических обзоров. 10: CD011286. Дои:10.1002 / 14651858.CD011286.pub2. ЧВК  6457972. PMID  27727432.
  14. ^ Мато, Хосе М (1997). "S-Синтез аденозилметионина: молекулярные механизмы и клинические последствия ». Фармакология и терапия. 73 (3): 265–280. Дои:10.1016 / s0163-7258 (96) 00197-0. HDL:10261/79246. PMID  9175157.
  15. ^ Anstee, QM; День, КП (ноябрь 2012 г.). "S-Терапия аденозилметионином (SAMe) при заболеваниях печени: обзор текущих данных и клинической пользы ». Журнал гепатологии. 57 (5): 1097–109. Дои:10.1016 / j.jhep.2012.04.041. PMID  22659519.
  16. ^ а б Лу, Южная Каролина; Мато, Дж. М. (октябрь 2012 г.). "S-Аденозилметионин при здоровье, травмах и раке печени ». Физиологические обзоры. 92 (4): 1515–42. Дои:10.1152 / Physrev.00047.2011. ЧВК  3698976. PMID  23073625.
  17. ^ а б Наджм В.И., Райнш С., Хёлер Ф., Тобис Дж. С., Харви П. В. (февраль 2004 г.). "S-Аденозилметионин (SAMe) в сравнении с целекоксибом для лечения симптомов остеоартрита: двойное слепое перекрестное испытание. ISRCTN36233495 ". BMC Musculoskelet Disord. 5: 6. Дои:10.1186/1471-2474-5-6. ЧВК  387830. PMID  15102339.
  18. ^ Ридберг Б., Линдаль Т. (1982). «Неферментативное метилирование ДНК внутриклеточным донором метильной группы. S-аденозил-L-метионин - потенциально мутагенная реакция ». EMBO J. 1 (2): 211–6. Дои:10.1002 / j.1460-2075.1982.tb01149.x. ЧВК  553022. PMID  7188181.
  19. ^ Варела-Рей, Марта (2014). "S-Уровни аденозилметионина регулируют метилом ДНК шванновских клеток ». Нейрон. 81 (5): 1024–1039. Дои:10.1016 / j.neuron.2014.01.037. ЧВК  3960855. PMID  24607226.
  20. ^ Шмидт, Томас; Леха, Андреас; Салинас-Ристер, Габриэла (31 декабря 2016 г.). "Лечение раковых клеток простаты с помощью S-аденозилметионин приводит к изменениям профилей транскрипции на уровне всего генома ». Ген. 595 (2): 161–167. Дои:10.1016 / j.gene.2016.09.032. PMID  27688072.
  21. ^ "S-Аденозил-L-Метионин (SAMe): глубже ». NCCIH. 11 января 2017 г.
  22. ^ Вулстон, Крис. "Что такое SAM-e?" 1 января 2019 г. Проверено 14 ноября 2019 г.
  23. ^ а б Боттильери, Т. (ноябрь 2002 г.). "S-Аденозил-L-метионин (SAMe): от скамейки к постели - молекулярная основа плейотрофной молекулы ». Американский журнал клинического питания. 76 (5): 1151S – 1157S. Дои:10.1093 / ajcn / 76.5.1151S. PMID  12418493.

внешняя ссылка