Alanīns — nepolāra aminoskābe: formula, īpašības, kodoni
Alanīns — nepolāra aminoskābe: formula CH3CH(NH2)COOH, īpašības, ģenētiskie kodoni (GCU, GCC, GCA, GCG) un loma olbaltumvielās.
Alanīns (saīsināti Ala vai A) ir α-amīnskābe. Tā ķīmiskā formula ir CH3CH(NH2)COOH. Alanīna sānu ķēde ir vienkāršs metilgrupas (-CH3) radikāls, tāpēc to klasificē kā nelielu, nepolāru (alifātisku) aminoskābi.
Galvenās fiziķķīmiskās īpašības
- Molekulmasa: ~89,09 g·mol−1.
- pKa vērtības: α-karboksilgrupai ap ≈ 2,34, α-amīngrupai ap ≈ 9,69 (vērtības var nedaudz atšķirties avotos).
- Izoelektriskais punkts (pI): apmēram 6,0.
- Hidrofobicitāte: sānu ķēde (-CH3) padara alanīnu mēreni hidrofobu; L-alanīns tiek uzskatīts par nepolāru aminoskābi.
Bioloģiskā loma un izplatība
L-izomērs ir viena no 20 olbaltumvielu veidojošajām aminoskābēm, ko kodē ģenētiskais kods. Tās kodoni ir GCU, GCC, GCA un GCG. L-alanīns bieži sastopams proteīnos — piemēram, L-alanīns veido ~7,8 % no primārās struktūras 1150 olbaltumvielu paraugā; biežāk sastopamā aminoskābe tajā paraugā ir leicīns.
D-alanīns ir svarīga sastāvdaļa baktēriju šūnu sieniņu peptidoglikāna slāņos un dažu peptīdu antibiotiku strukturā. D-formas klātbūtne nosaka dažu baktēriju šūnsienu ķīmisko noturību pret proteāzēm un citiem iedarbības faktoriem.
Sinteze un metabolisms
- Endogēnā sintezē: alanīnu organisms var ražot no piruvāta ar transaminācijas reakciju, ko katalizē alanīna aminotransferāze (ALT, EC 2.6.1.2). Šī reakcija pārnes aminoskābes aminoskābes slāni uz ketoskābi un otrādi.
- Glikoze–alanīna cikls: skeleta muskuļos alanīns pārnēsā slāpekli uz aknām (kā daļa no glikoze–alanīna cikla), kur alanīns tiek deaminēts un slāpeklis tiek iesaistīts urīnvielas sintēzē, bet ogļhidrātu atjaunošanai tiek izmantots piruvāts.
- Rola vielmaiņā: alanīns kalpo kā donors/akceptors transaminācijas reakcijās, piedalās glikoneoģenēzē un enerģijas apmaiņā starp audiem.
Ķīmiska un strukturāla nozīme
Alanīns, pateicoties nelielajai sānu ķēdei, bieži tiek izmantots kā "sterisks" salīdzinājumam proteīnstruktūru pētījumos — alanīna substitūcija mutāciju analīzē ļauj novērtēt aminoskābes ietekmi uz struktūru un funkciju (tā sauktā alanīnu skenēšana).
Praktiskā un rūpnieciskā nozīme
Alanīnu lieto pārtikas, farmācijas un biotehnoloģiju rūpniecībā kā uztura piedevu, proteīnu analogu sastāvdaļu un ķīmiskā sintēzes starpproduktu. L-forma ir svarīga pārtikas un bioloģisko preparātu sastāvā; D-formu izmanto galvenokārt mikrobioloģiskos pētījumos un specifiskos ķīmiskos pielietojumos.
Īss kopsavilkums
- Alanīns ir neliela, nepolāra α-aminosābe ar metilgrupu kā sānu ķēdi.
- L-forma ir viena no 20 proteīnveidojošajām aminoskābēm; kodoni: GCU, GCC, GCA, GCG (ģenētiskais kods).
- D-forma sastopama baktēriju šūnsienu peptidoglikānā un dažos antibiotikos.
- Metaboliski svarīgs transaminācijā un glikoneoģenēzē, ieskaitot glikoze–alanīna ciklu.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir alanīns?
A: Alanīns ir α-amīnskābe.
J: Kāda ir alanīna ķīmiskā formula?
A: Alanīna ķīmiskā formula ir CH3CH(NH2)COOH.
J: Kāds ir L-alanīna ģenētiskais kods?
A: L-alanīna ģenētiskais kods ir GCU, GCC, GCA un GCG.
J: Kā klasificē alanīnu?
A: Alanīns ir klasificēts kā nepolāra aminoskābe.
J: Kādu procentu olbaltumvielu primārajā struktūrā veido L-alanīns?
A: L-alanīns veido 7,8 % no primārās struktūras 1150 olbaltumvielu paraugā.
J: Kura cita aminoskābe ir izplatītāka par L-alanīnu?
A: Leicīns ir vienīgā aminoskābe, kas ir izplatītāka par L-alanīnu.
J: Kur sastopams D-alanīns?
A: D-alanīns sastopams baktēriju šūnu sieniņās un dažās peptīdu antibiotikās.
Meklēt