Lysine (abgekürzt als Lys oder K) ist eine α-amino Säure mit der chemischen Formel HOCCH (NH) (CH) NH. Es ist eine wesentliche Aminosäure, was bedeutet, dass der menschliche Körper es nicht synthetisieren kann. Die codons von Lysine sind AAA und AAG.

Lysine ist eine Basis, wie arginine und histidine sind. Die ε-amino Gruppe nimmt häufig am Wasserstoffabbinden und als eine allgemeine Basis in der Katalyse teil. (Die ε-amino Gruppe, die der NH Gruppe beigefügt wird, ist der fünfte Kohlenstoff unten vom α-carbon, der dem carboxyl (C=OOH) Gruppe beigefügt wird.)

Allgemeine Postübersetzungsmodifizierungen schließen methylation der ε-amino Gruppe ein, Methyl - dimethyl-, und trimethyllysine gebend. Der Letztere kommt in calmodulin vor. Andere Postübersetzungsmodifizierungen an lysine Rückständen schließen acetylation und ubiquitination ein. Collagen enthält hydroxylysine, der aus lysine durch lysyl hydroxylase abgeleitet wird. O-Glycosylation von hydroxylysine Rückständen im endoplasmic reticulum oder Apparat von Golgi wird verwendet, um bestimmte Proteine für die Sekretion von der Zelle zu kennzeichnen.

Biosynthese

Als eine wesentliche Aminosäure wird lysine in Tieren nicht synthetisiert, folglich muss er als lysine aufgenommen werden oder Proteine lysine-enthaltend. In Werken und Bakterien wird es von aspartic Säure (aspartate) synthetisiert:

• L-aspartate wird zuerst zu L aspartyl 4 Phosphat durch aspartokinase (oder Aspartate kinase) umgewandelt. ATP ist als eine Energiequelle für diesen Schritt erforderlich.
• β-Aspartate-Halbaldehyd dehydrogenase wandelt das in β-aspartyl-4-semialdehyde (oder β-aspartate-4-semialdehyde) um. Die Energie von NADPH wird in dieser Konvertierung verwendet.
• Dihydrodipicolinate synthase fügt eine pyruvate Gruppe zum β-aspartyl-4-semialdehyde hinzu, und zwei Wassermoleküle werden entfernt. Das verursacht cyclization und verursacht 2,3-dihydrodipicolinate.
• Dieses Produkt wird auf den 2,3,4,5-tetrahydrodipicolinate reduziert (oder Δ-piperidine-2,6-dicarboxylate, in der Zahl: (S) -2,3,4,5-tetrahydropyridine-2,6-dicarboxylate) durch dihydrodipicolinate reductase. Diese Reaktion verbraucht ein NADPH Molekül.
• Tetrahydrodipicolinate N-acetyltransferase öffnet diesen Ring und verursacht N succinyl L 2 amino 6 oxoheptanedionate (oder N acyl 2 amino 6 oxopimelate). Zwei Wassermoleküle und ein acyl-CoA (succinyl-CoA) Enzym werden in dieser Reaktion verwendet.
• N succinyl L 2 amino 6 oxoheptanedionate wird in N succinyl LL 2,6 diaminoheptanedionate (N acyl 2,6 diaminopimelate) umgewandelt. Diese Reaktion wird durch das Enzym succinyl diaminopimelate aminotransferase katalysiert. Ein glutaric saures Molekül wird in dieser Reaktion verwendet, und ein oxoacid wird als ein Nebenprodukt erzeugt.
• N succinyl LL 2,6 diaminoheptanedionate (N acyl 2,6 diaminopimelate) wird in LL-2,6-diaminoheptanedionate (L, L-2,6-diaminopimelate) durch succinyl diaminopimelate desuccinylase (acyldiaminopimelate deacylase) umgewandelt. Ein Wassermolekül wird in dieser Reaktion verbraucht, und ein succinate wird ein Nebenprodukt erzeugt.
• LL-2,6-diaminoheptanedionate wird durch diaminopimelate epimerase in meso 2,6 diamino heptanedionate (meso-2,6-diaminopimelate) umgewandelt.
• Schließlich meso 2,6 diamino wird heptanedionate in L-lysine durch diaminopimelate decarboxylase umgewandelt.

An dieser Biosynthese beteiligte Enzyme schließen ein:

1. Aspartokinase
2. β-Aspartate-Halbaldehyd dehydrogenase
3. Dihydropicolinate synthase
4. Δ-Piperidine-2,6-dicarboxylate dehydrogenase
5. N succinyl 2 amino 6ketopimelate synthase
6. Succinyl diaminopimelate aminotransferase
7. Succinyl diaminopimelate desuccinylase
8. Diaminopimelate epimerase
9. Diaminopimelate decarboxylase.

Metabolismus

Lysine ist metabolised in Säugetieren, um Acetyl-CoA, über eine Initiale transamination mit α-ketoglutarate zu geben. Die Bakteriendegradierung von lysine gibt cadaverine durch die Decarboxylierung nach.

Allysine ist eine Ableitung von lysine, der in der Produktion von elastin und collagen verwendet ist. Es wird durch die Handlungen des Enzyms lysyl oxidase auf lysine in der extracellular Matrix erzeugt und ist in der crosslink Bildung notwendig, die collagen und elastin stabilisiert.

Synthese

Synthetisch racemic ist lysine lange bekannt gewesen. Eine praktische Synthese fängt von caprolactam an. Industriell wird L-lysine gewöhnlich durch einen Gärungsprozess mit Corynebacterium glutamicum verfertigt; Produktion geht um 600,000 Tonnen pro Jahr zu weit.

Diätetische Quellen

Die Ernährungsvoraussetzung pro Tag, in Milligrammen von lysine pro Kilogramm des Körpergewichts, ist: Säuglings (3-4 Monate) 103, Kinder (2 Jahre) 64, ältere Kinder (10-12 Jahre) 60 bis 44, Erwachsene 12. Für einen 70-Kg-Erwachsenen sind 12 Milligramme von lysine pro Kilogramm des Körpergewichts 0.84 Gramme von lysine. Gute Quellen von lysine sind Nahrungsmittel, die am Protein wie Sojabohne, sowie Fleisch (spezifisch rotes Fleisch, Lamm, Schweinefleisch und Geflügel), Käse (besonders Parmesan), bestimmter Fisch (wie Kabeljau und Sardinen), und Eier reich sind.

Lysine ist die Begrenzungsaminosäure (die wesentliche Aminosäure, die in der kleinsten Menge in den besonderen Lebensmitteln gefunden ist) in den meisten Getreidekörnern, aber ist in den meisten Pulsen (Hülsenfrüchte) reichlich. Folglich sind Mahlzeiten, die Getreidekörner und Hülsenfrüchte, wie der Indianerdal mit Reis, mittelöstlichem hummus, ful medames, falafel mit Pittabrot, den mexikanischen Bohnen mit Reis oder Tortilla verbinden, entstanden, um ganzes Protein in Diäten zur Verfügung zu stellen, die, vorzugsweise oder notwendigerweise, Vegetarier sind. Wie man betrachtet, hat ein Essen genügend lysine, wenn es mindestens 51 Mg von lysine pro Gramm des Proteins hat (so dass das Protein 5.1 % lysine ist).

Nahrungsmittel, die bedeutende Beträge von lysine enthalten, schließen ein:

• Katzenfisch, Kanal, bebaut, Rohstoff: 9.19 % des Proteins sind lysine.
• Huhn, das Rösten, Fleisch und Haut, hat gebraten gekocht: 8.11 % des Proteins sind lysine.
• Rindfleisch, Boden, mageres/10 90-%-%-Fett, hat gekocht: 8.31 % des Proteins sind lysine.
• Sojabohne, reife Samen, Rohstoff: 7.42 % des Proteins sind lysine.
• Sojabohne, reife Samen, Sprosse: 5.74 % des Proteins sind lysine (Abnahmen der lysine Inhalt treibend).
• Geflügelte Bohne (auch bekannt als Goa Bohnen- oder Spargel-Erbse), werden Sie Samen, Rohstoff reif: 7.20 % des Proteins sind lysine.
• Linse, rosa, roh: 6.97 % des Proteins sind lysine.
• Linse, Sprosse, Rohstoff: 7.95 % des Proteins sind lysine (Zunahmen der lysine Inhalt treibend).
• Parmesan-Käse, gerieben: 7.75 % des Proteins sind lysine.
• Bohne von Azuki (adzuki Bohnen), werden Sie Samen, Rohstoff reif: 7.53 % des Proteins sind lysine.
• Milch, fettfrei: 7.48 % des Proteins sind lysine.
• Ei (Essen), ganz, roh: 7.27 % des Proteins sind lysine.
• Erbse, Spalt, wird Samen, Rohstoff reif: 7.22 % des Proteins sind lysine.
• Nierebohne, reife Samen, Rohstoff: 6.87 % des Proteins sind lysine.
• Kichererbse, (garbanzo Bohnen, Gramm von Bengalen), reife Samen, Rohstoff: 6.69 % des Proteins sind lysine.
• Marinebohne, reife Samen, Rohstoff: 5.73 % des Proteins sind lysine.
• Amarant, Korn, roh: 5.17 % des Proteins sind lysine.

Eigenschaften

L-Lysine ist ein notwendiger Baustein für das ganze Protein im Körper. L-Lysine spielt eine Hauptrolle in der Kalzium-Absorption; das Gebäude des Muskelproteins; sich von Chirurgie oder Sportverletzungen erholend; und die Produktion des Körpers von Hormonen, Enzymen und Antikörpern.

Modifizierungen

Lysine kann durch acetylation, methylation, ubiquitination, sumoylation, neddylation, biotinylation, pupylation, und carboxylation modifiziert werden, der dazu neigt, die Funktion des Proteins zu modifizieren, dessen der modifizierte lysine Rückstand (E) ein Teil sind.

Klinische Bedeutung

Es ist darauf hingewiesen worden, dass lysine für diejenigen mit Herpes-Simplexinfektionen vorteilhaft sein kann. Jedoch ist mehr Forschung erforderlich, um diesen Anspruch völlig zu begründen. Für mehr Information, beziehen Sie sich auf das Herpes-Simplex - Lysine.

Lysine hat eine bekannte anxiolytic Handlung durch seine Effekten auf serotonin Empfänger im Darm. Eine Studie auf Ratten hat gezeigt, dass die Überanregung der 5-HT4 Empfänger in den Eingeweiden mit Angst-veranlasster Darmpathologie vereinigt wird. Lysine, als ein serotonin Gegner handelnd und deshalb die Übertätigkeit dieser Empfänger reduzierend, hat Zeichen der Angst und Angst-veranlassten Diarrhöe in der Beispielbevölkerung reduziert. Eine andere Studie hat gezeigt, dass lysine Mangel zu einer pathologischen Zunahme in serotonin im amygdala, eine Gehirnstruktur führt, die an der emotionalen Regulierung und der Betonungsantwort beteiligt wird.

Menschliche Studien haben auch Korrelationen zwischen reduzierter lysine Aufnahme und Angst gezeigt. Eine bevölkerungsbasierte Studie in Syrien hat 93 Familien eingeschlossen, deren Diät in erster Linie Korn-basiert ist und deshalb wahrscheinlich an lysine unzulänglich zu sein. Wie man gezeigt wurde, hat die Befestigung von Körnern mit lysine Anschreiber der Angst einschließlich cortisol Niveaus reduziert, und auch potentiation von benzodiazepine Empfängern (allgemeine Ziele von anxiolytic Rauschgiften wie Xanax und Ativan) geführt.

Es gibt lysine konjugiert diese Show-Versprechung in der Behandlung des Krebses, indem es krebsbefallene Zellen veranlasst wird, sich zu zerstören, wenn das Rauschgift mit dem Gebrauch der Phototherapie verbunden wird, während man nichtkrebsbefallene Zellen unversehrt verlässt.

Während chemisch unbedeutend, zu lysine selbst lohnt es sich zu bemerken, dass lysine dextroamphetamine beigefügt wird, um das Pro-Rauschgift lisdexamfetamine (Vyvanse) zu bilden. In der gastrointestinal Fläche wird das lysine Molekül vom dextroamphetamine zerspaltet, dadurch mündliche Regierung notwendig machend.

Gemäß Tierstudien, lysine Mangel verursacht Immunschwäche. Eine Ursache des lysine Verhältnismangels ist cystinuria, wo dort hepatische Resorption von grundlegenden oder positiv beladenen Aminosäuren einschließlich lysine verschlechtert wird. Der Begleitharncysteine resultiert, weil dieselbe unzulängliche Aminosäure-Transportvorrichtung normalerweise in der Niere ebenso da ist.

Beschränkte Studien weisen darauf hin, dass eine hohe-lysine Diät oder L-lysine Monochlorid-Ergänzungen eine sich mäßigende Wirkung auf den Blutdruck und das Vorkommen des Schlags haben können.

Gebrauch von lysine im Tierfutter

Die Produktion von Lysine für das Tierfutter ist eine globale Hauptindustrie, 2009 fast 700,000 Tonnen für einen Marktwert von mehr als € 1.22 Milliarden erreichend. Lysine ist ein wichtiger Zusatz zum Tierfutter, weil es eine Begrenzungsaminosäure ist, wenn es das Wachstum von bestimmten Tieren wie Schweine und Hühner für die Produktion von Fleisch optimiert. Ergänzung von Lysine berücksichtigt den Gebrauch des tiefer gekosteten Pflanzenproteins (Mais, zum Beispiel, aber nicht Sojabohne), während sie hohe Wachstumsraten aufrechterhält, und die Verschmutzung von der Stickstoff-Ausscheidung beschränkt.

Lysine wird durch die mikrobische Gärung von einer Basis hauptsächlich Zuckers industriell erzeugt. Gentechnologie-Forschung verfolgt Bakterienbeanspruchungen aktiv, um die Leistungsfähigkeit der Produktion zu verbessern und lysine zu erlauben, von anderen Substraten gemacht zu werden.

In der populären Kultur

Der 1993-Film der Jurassic Park, der auf dem 1990-Roman von Michael Crichton der Jurassic Park basiert, zeigt Dinosaurier, die genetisch verändert wurden, so dass sie lysine nicht erzeugen konnten. Das war als "lysine Eventualität," bekannt und hat die geklonten Dinosaurier davon abhalten sollen, außerhalb des Parks zu überleben, sie zwingend, von vom Tierpersonal des Parks zur Verfügung gestellten Lysine-Ergänzungen abhängig zu sein. Die meisten Wirbeltiere können lysine standardmäßig nicht erzeugen (es ist eine wesentliche Aminosäure).

1996 ist lysine der Fokus eines preisbefestigenden Falls, des größten in der USA-Geschichte geworden. Archer Daniels Midland Company hat eine Geldstrafe von US$ 100 Millionen bezahlt, und drei seiner Manager wurden verurteilt und die Strafe abgesessen. Auch für schuldig erklärt im preisbefestigenden Fall waren zwei japanische Unternehmen (Ajinomoto, Kyowa Hakko) und ein südkoreanisches Unternehmen (Sewon). Heimliche Videoaufnahmen der Verschwörer, die den Preis von lysine befestigen, können online oder durch die Anforderung des Videos vom amerikanischen Justizministerium, Kartellabteilung gefunden werden. Dieser Fall hat als die Basis des Films Dem Informanten gedient! und ein Buch desselben Titels.

Siehe auch

• Acetyllysine
• Preisbefestigen-Komplott von Lysine
• Deamination
• Saccharopine

Quellen

• Viel von der Information in diesem Artikel ist daraus übersetzt worden.