Seryna

W Seryna jest to aminokwas, który jest jednym z dwudziestu naturalnych aminokwasów i nie jest niezbędny. Forma D seryny działa jako koagonista w sygnalizacji neuronalnej i może odgrywać rolę w różnych chorobach psychicznych.

Co to jest seryna

Seryna jest aminokwasem o wzorze strukturalnym H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Występuje w formie L i jest jednym z nieistotnych aminokwasów, ponieważ organizm ludzki może go samodzielnie wytwarzać. Serine swoją nazwę zawdzięcza łacińskiemu słowu „sericum”, które oznacza „jedwab”.

Jedwab może służyć jako surowiec dla seryny poprzez techniczną obróbkę jedwabnego kleju serycyny. Jak wszystkie aminokwasy, seryna ma charakterystyczną strukturę. Grupa karboksylowa składa się z atomów węgla, tlenu, tlenu, wodoru (COOH); grupa karboksylowa reaguje kwasowo, gdy odszczepia się jon H +. Druga grupa atomów to grupa aminowa. Składa się z jednego atomu azotu i dwóch atomów wodoru (NH2).

W przeciwieństwie do grupy karboksylowej, grupa aminowa ma zasadową reakcję polegającą na tym, że przyłącza proton do samotnej pary elektronów na azocie. Zarówno grupa karboksylowa, jak i grupa aminowa są takie same dla wszystkich aminokwasów. Trzecią grupą atomów jest łańcuch boczny, któremu aminokwasy zawdzięczają swoje różnorodne właściwości.

Funkcja, efekt i zadania

Seryna pełni dwie ważne funkcje dla organizmu ludzkiego. Jako aminokwas, seryna jest budulcem białek Białka są makrocząsteczkami i tworzą enzymy i hormony oraz podstawowe substancje, takie jak aktyna i miozyna, które tworzą mięśnie.

Przeciwciała układu odpornościowego i hemoglobina, czerwony barwnik krwi, również są białkami. Oprócz seryny w naturalnych białkach występuje dziewiętnaście innych aminokwasów. Specyficzny układ aminokwasów tworzy długie łańcuchy białkowe. Ze względu na swoje właściwości fizyczne łańcuchy te składają się i tworzą przestrzenną, trójwymiarową strukturę. Kod genetyczny określa kolejność aminokwasów w takim łańcuchu.

Większość ludzkich komórek zawiera serynę w postaci L. Natomiast D-seryna jest wytwarzana w komórkach układu nerwowego - neuronach i komórkach glejowych. W tym wariancie seryna działa jako koagonista: wiąże się z receptorami komórek nerwowych i w ten sposób wyzwala w neuronie sygnał, który przekazuje jako impuls elektryczny do swojego aksonu i dalej do następnej komórki nerwowej. W ten sposób przekazywanie informacji odbywa się w obrębie układu nerwowego.

Jednak substancja przekaźnikowa nie może dowolnie wiązać się z każdym receptorem: zgodnie z zasadą zamka i klucza, neuroprzekaźniki i receptory muszą mieć właściwości, które do siebie pasują. D-seryna występuje między innymi jako koagonista receptorów NMDA. Chociaż seryna nie jest tam główną substancją przekaźnikową, ma ona wzmacniający wpływ na transmisję sygnału.

Edukacja, występowanie, właściwości i optymalne wartości

Seryna jest niezbędna do funkcjonowania organizmu. Komórki ludzkie tworzą serynę przez utlenianie i aminowanie 3-fosfoglicerynianu, czyli poprzez dodanie grupy aminowej. Seryna jest jednym z neutralnych aminokwasów: jej grupa aminowa ma zrównoważoną wartość pH i dlatego nie jest ani kwasowa, ani zasadowa. Ponadto seryna jest aminokwasem polarnym.

Ponieważ jest jednym z elementów budulcowych wszystkich ludzkich białek, występuje bardzo często. Seria L jest naturalnym wariantem seryny i występuje głównie przy neutralnym pH około siedmiu. Ta wartość pH dominuje w komórkach ludzkiego ciała, w których przetwarzana jest seryna. L-seryna jest jonem obojnaczym. Jon obojnacza powstaje, gdy grupa karboksylowa i grupa aminowa reagują ze sobą: proton grupy karboksylowej migruje do grupy aminowej i tam wiąże się z wolną parą elektronów.

Dlatego jon obojnacza ma zarówno ładunek dodatni, jak i ujemny i jako całość jest nienaładowany. Ciało często rozkłada serynę na glicynę, która jest również aminokwasem, który podobnie jak seryna jest neutralny, ale niepolarny. Seryna może również wytwarzać pirogronian, który jest również znany jako kwas acetylomrówkowy lub kwas pirogronowy. Jest to kwas ketonokarboksylowy.

Choroby i zaburzenia

W swojej postaci L seryna występuje w neuronach i komórkach glejowych i prawdopodobnie odgrywa rolę w różnych chorobach psychicznych. L-seryna wiąże się jako ko-agonista z receptorami N-metylo-D-asparaginianu lub w skrócie z receptorami NMDA. Nasila działanie neuroprzekaźnika glutaminianu, który wiąże się z receptorami NMDA i tym samym aktywuje komórki nerwowe.

Procesy uczenia się i pamięci zależą od receptorów NMDA; wskazuje na przebudowę połączeń synaptycznych, a tym samym zmienia strukturę układu nerwowego. Ta plastyczność jest wyrażana jako uczenie się na poziomie makro. Nauka uważa, że ​​ten związek ma znaczenie dla chorób psychicznych. Choroby psychiczne prowadzą do wielu upośledzeń funkcjonalnych, które często obejmują również problemy z pamięcią. Wadliwe procesy uczenia się mogą również przyczyniać się do rozwoju chorób psychicznych. Przykładem tego jest depresja. Depresja prowadzi do słabych zdolności poznawczych, zwłaszcza gdy jest bardzo ciężka. Jednak zdolność uczenia się i pamięć ponownie się poprawiają, gdy depresja ustąpi.

Obecna teoria zakłada, że ​​częsta aktywacja pewnych ścieżek nerwowych zwiększa prawdopodobieństwo, że ścieżki te zostaną aktywowane szybciej w przypadku przyszłych bodźców: próg bodźca spada. Ta uwaga opiera się na odblokowaniu receptorów, co może wyjaśnić ten proces. W przypadku chorób psychicznych, takich jak depresja czy schizofrenia, może dojść do zakłócenia tego procesu, co przynajmniej częściowo tłumaczy objawy. W tym kontekście wstępne badania potwierdzają działanie D-seryny jako leku przeciwdepresyjnego.