lördag 10 april 2010

Dokosanoic acid, omega-oxidation

Docosanoic Acid,( Behenic acid) Omega-oxidation
http://www.jlr.org/cgi/reprint/M400510-JLR200v1.pdf

Kaikkien pidempien rasvahappojen kuvia
http://www.gentaur.com/fatty_acids.htm

Nämä siis eivät lole valmiiksi dikarboksyylihappomuodossa, muta voivat ( omega) oksidoitua siihen suuntaan.

C22:0 , docosanoic acid omega-oksidaatiossa maksan mikrosomeissa NADPH:n läsnäollessa tuotti omega- -hydroksy-C22: 0 eli OH-rasvahappoa
ja myös dikarboksyylihappoa C22:0-DCA.
C22:0-DCA , docosane dioic acid.

Dikarboksyylihapon asyyliglysiini, suberylglysiini

ACYLGLYCIN

Suberyyliglysiini_ Suberylglycin
LÄHDE:
http://www.hmdb.ca/metabolites/HMDB00953
2005-11-16 15:48:42
Update Date 2009-07-07 13:48:13
Accession Number HMDB00953
Secondary Accession Numbers Not Available
Common Name Suberylglycine

  • Suberyyliglysiini kuuluu asyyliglysiineihin.
Description Suberylglycine is an acyl glycine.

  • ASYYLIGLYSIINIT ovat normaalisti pienimääräinen rasvahappoaineenvaihdunnan metaboliitti.
Acyl glycines are normally minor metabolites of fatty acids.

  • Kuitenkin synnynnäisessä aineenvaihdunnallisessa virheessä voi asyyliglysiinien eritys olla lisääntynyt.
However, the excretion of certain acyl glycines is increased in several inborn errors of metabolism.

  • Tietyissä tapauksissa näitten aineenvaihduntatuotteiden mittaamisella kehonesteistä voidaan diagnosoida mitokondriaalisen rasvahappojen betaoksidaation häiriöitä.
In certain cases the measurement of these metabolites in body fluids can be used to diagnose disorders associated with mitochondrial fatty acid beta-oxidation.

  • Asyyliglysiineitä tuottuu entsyymivaikutuksesta: entsyymi glysiini N-asétyylitransferaasi (EC 2.3.1.13) katalysoi reaktiota
asyyliCoA( aktivoitunut rasvahappo) + N-asetyyliglysiini.

Acyl glycines are produced through the action of glycine N-acyltransferase (EC 2.3.1.13) which is an enzyme that catalyzes the chemical reaction:
acyl-CoA + glycine < -- > CoA + N-acylglycine

  • Suberyyliglysiini on dikarboksyylihappo. Se muodostuu konjugoitumalla kun entsyymi glysiini-N-asetylaasi on katalysoimassa.
Suberylglycine is a dicarboxylic acid. It is formed by glycine-N-acylase catalyzed conjugation (PMID 947635).
  • Tätä molekyyliä voidaan hyödyntää perinnöllisessä keskipitkien rasvahappojen CoA dehydrogenaasi-entsyymin vajeen selvittelemisessä. diagnostiikassa
It can be used for the diagnosis of hereditary medium-chain acyl-CoA dehydrogenase deficiency (PMID 2775902).

  • Käytetyt synonyymit suberylglysiinille
Synonyms
1.Suberylglycin
2.Suberylglycine
  • IUPAC nimitys
Chemical IUPAC Name 8-[(carboxymethyl)amino]-8-oxo-Octanoic acid
  • Kemiallinen kaava
Chemical Formula C10H17NO5

fredag 9 april 2010

Omega-oksidaatio dikarboksyylihapoilla

  • Rasvahappojen oksidaatioista tunnetaan beetaoksidaatio, alfaoksidaatio ja viimeksi on havaittu omega-oksidaatio
www.phmd.pl/fulltxthtml.php?ICID=887784
The last known type of FA oxidation is ω-oxidation.

* OMEGA-oksidaatio on kolmevaiheinen ja se johtaa dikarboksyylihappojen muodostumiseen.

(Kommentti: Eräitten lyhyehköjen dikarboksyylihappojen muodostuminen on tärkeä, koska ne ovat rakenteita, jotka vastaavat sitruunahapposyklin jälkipuoliskon perusmodulista ja täten energian saamisen jatkuvuudesta. Ne muodostuvat syklin aikana ja eräät muodot eivät pääse ulos mitokondriasta).

It is a three-step process resulting in the formation of dicarboxylic acids.
  • Ensiksi monokarboksyylinen rasvahappo (R1-COOH) omega- hydroksyloituu ja tätä katalysoi mono-oxygenaasi, joka on liittyneenä solun endoplasmiseen verkostoon (ÉR) .
First, monocarboxylic fatty acid undergoes w-hydroxylation catalyzed by mono-oxygenase associated with the endoplasmic reticulum.
  • Seurauksena muodostunut omega-OH- monokarboksyylihappo ja se alkaa oksidoitua sytosolissa, solulimassa, entsyymillä, joka on pitkäketjuisten alkoholien ja aldehydien dehydrogenaasi. Näin muodsotuu omega-keto-monokarboksyylihappo ja lopulta on molekyylin molemmissa päissä karboksyylit (COOH) ja lopputuote on dikarboksyylihappo ( HOOC-Rn-COOH)
The resulting ω-hydroxymonocarboxylic acid is oxidized by cytosolic long-chain alcohol and aldehyde dehydrogenases to ω-ketomonocarboxylic acid and, finally, dicarboxylic acid.
  • Muodostunut dikarboksyylihappo voi aktivoitua mikrosomaalisella dikarboxylyyli-CoA-syntetaasilla.
Dicarboxylic acids can be activated by a microsomal dicarboxylyl-CoA synthetase
  • Aktivoitunut dikarboksyylihappo käy läpi peroksisomaalisen beeta-oksidaation molemmista päistään.
and undergo peroxisomal β-oxidation from both ends [25,77].

  • LOPPUTUOTETTA:
  • LISÄYS:
Leighton et al. tekivät varhain tutkimuksiaan ja osoittivat, että koe-eläimen maksasolun peroksisomeissa on dikarboksyylihappojen beeta-oksidaation ensisijainen tuote etikkahappoa ja sitä eritetään nopeasti pois solusta.
Kehossa tällä tavalla vapautunut etikkahappo (asetaatti) oksidoituu hiilidioksidiksi CO2 ja vedeksi H2O muissa kudoksissa kuten aivoissa ja sen takia sitä voi pitää kolmantena ketoniaineena asetoasetaatin ja 2- hydroxyvoihapon lisäksi. (acetate , the third ketone body after acetoacetate and 3-hydroxybutyrate).

Dikarboksyylihappojen kaavoja

Dikarboksyylihapot ovat rasvahappo-oksidaation sivutuotteita. ja niitten rakenne on
joko yksinkertainen suora- tai haaraketjuinen ( BCFA)
tai kompleksi kuten dikarboksyylihapot ja alkyylisivuketjuiset alkyyli-itaconaatit ym.

LÄHDE josta viite ja kuvat erilaisista dikarboksyylihapoista.
Siihen kokoon asti, missä ketjuosan pituus on n= 3, niitä ei katsota lipideihin kuuluvaksi vesiliukoisuuden takia.

Kovin isokokoisia
ei tule kysymykseen ihmisen kehossa niin isokokoisia, joissa n = 10-21

Kasvilipideistä esimerkki. Sumac puun lipideissä("Japan wax") on C20, C21, C22, C23 dikarboksyylihappoja tavallisten rasvahappojen ohella.maaliäljyjen kuivuessa.

Thapsic acid (n= 14) esiintyy Thapsia garganica Umbelliferae, Välimeren alueen myrkyllisessä porkkanassa, deadly carrot root.

Brassylic acid( n= 11) muodostuu erukahaposta( erucic acid) päin.

Välimeren alueen pähkinöistä tunnetaan 26 erilaista happoa, pekaanipähkinässä niitä on 2 ja maapähkinässä 8 % käösittäen 18 eri lajia ja ketjun hiilimäärä vaihtelee 5- 22 hiilen skaalassa.

Ison molekyylikoon ( C > 20) dikarboksyylihappoja on suberiinissa, jota sijaitsee kasvien pinnalla ulkoisessa kuoressa ( outer bark) ja juuren epidermiksessä. Kasvisvahan SUBERIININ läsnäolon diagnostinen merkki on C16- C26 kokoiset omega-dioic acids dikarboksyylihapot.
Koko suberiinista on C18:1 ja C18: 2 happoja 24- 45 %.
Niitä esiintyy matalapitoisesti kasvien CUTIN- kerroksessa ( alle 5%).

Ensimm'inen alleeninen dikarboksyylihappo nimitettiin glutine acid- nimellä, glutiinihapoksi ( 2,3- pentadiene dioic acid) ja se eristettiin lepästä Alnus Glutinosa, Betulaceae.

Meren bakteereistä mainittakoot, että ne jotka ovat erittäin lämmönkestäviä, omaavat paljon dikarboksyylihappoja rakenteessaan. ( hypertermofiilit bakteerit) .
Archeon- lajeista on löydetty dioic fatty acids C16- C22.
Cyanobacteria-lajeista on löydetty lyhyt- ja keskipitkäketjuisia dikarboksyylihappoja ( dioic acid C up to 11).

Kasveilla on oma ihmisen arakidonihappoa ja eikosanoidikaskadia vastaava järjestelmä kasvinvaurioitten parantumisen. Tämä rasvahappo on nimeltään traumatic acid. Se on kertatyydyttämätön (MUFA) dikarboksyylihappo ( monounsaturated dioic acid) . Tämä on biologisesti aktiivi kasvimolekyyli: 10E-dodeca-1,12-dicarboxylic acid. Se on vaikutukseltaan vahvasti parantava ja sen läheiset solut kasvin stimuloituvat jakaantumiseen. Se johtuu linoli (C-18:2) ja linoleenihappo( C18:3) hydroperoxideista käsin, sen jälkeen kun ne ovat muuttuneet oxo-rasvahapoiksi.

Sen sijaan PUFA - hapot ovat epätavallisia kasvin cuticulassa ja onkin raportoitu joillain kasveilla pintakomponenttien vahoista tai polyestereistä: di- unsaturated dicarboxylic acids.

Eräs linolihappojohdannainen, octa-deca-C6, C9--diene- 1,18- dioate löytyy Arabidopsiksesta, Brassica napuksesta, cuticulasta.

Vuonna 1934 havaittiin omega- oksidaation tuottavan dikarboksyylihappoja rasvahappojen oksidaation aikana.

Näitä ilmeestyi virtsaankin, jos oli annettu tricapriinia tai triundecyliniä.
OMEGA-OKSIDAATIO vaatii maksassa happea, NADPH ja sytokromia P450.
Dikarboksyylihappoja alkaa ilmetä nälkätilassa ja diabeteksessa. Jopa 15 % palmitiinihaposta C16:0 alkaa muodostaa dikarboksyylimuotoa, siis saamolempiin päihin COOH- ryhmän ja molemmat päädyt betaoksidoituvat .

Alternatiivi lipidisubstraatti parenteraaliseen ravitsemukseen ?

Tästä sitten onkin saatu ajatus, että parenteraalisessa nutritiossa voisi valmiit dikarboksyylihappomuodot olla sellainen välittömän energian lähde. koska ne ovat
1) vesiliukoisia,
2) menevät beta-oksidaatioon
3) eivät indusoi ketogeneesiä
4) päinvastoin edistävät glykoneogeneesiä.

Sitten ajateltiin, että tällaiseksi parenteraaliseski lipidiksi soveltuisi sebasiinihapon mineraalisuolamuoto, sebacic acid ( C10) tai lauriinihapon mineraalisuolat ( lauric acid C12) . Muta nykyään ollaan päädytty tutkimaan sellaisia triglyseridejä, joissa olisi näitä rasvahappoja.
Oli havaittu että palmitiinihapon ( palmitic acid C16) dikarboksyylihappojohdannaiset olivat edullisia aineenvaihdunnalle ja estivät vakavan kardiovaskulaarisen taudin pahenemista.




http://www.answers.com/topic/dicarboxylic-acid
Common name IUPAC name Chemical formula Structural formula
Oxalic acid ethanedioic acid HOOC-COOH Oxalic acid.png
Malonic acid propanedioic acid HOOC-(CH2)-COOH Malonic acid structure.png
Succinic acid butanedioic acid HOOC-(CH2)2-COOH Succinic acid.png
Glutaric acid pentanedioic acid HOOC-(CH2)3-COOH Glutaric acid.png
Adipic acid hexanedioic acid HOOC-(CH2)4-COOH Adipic acid structure.png
Pimelic acid heptanedioic acid HOOC-(CH2)5-COOH Pimelic acid.png
Suberic acid octanedioic acid HOOC-(CH2)6-COOH Suberic acid.png
Azelaic acid nonanedioic acid HOOC-(CH2)7-COOH Azelaic acid.svg
Sebacic acid decanedioic acid HOOC-(CH2)8-COOH Sebacic acid.png
Phthalic acid benzene-1,2-dicarboxylic acid
o-phthalic acid
C6H4(COOH)2 Phthalic-acid-2D-skeletal.png
Isophthalic acid benzene-1,3-dicarboxylic acid
m-phthalic acid
C6H4(COOH)2 Isophthalic-acid-2D-skeletal.png
Terephthalic acid benzene-1,4-dicarboxylic acid
p-phthalic acid
C6H4(COOH)2 Terephthalic-acid-2D-skeletal.png

Metabolisia kertyviä välituotteita MCADD taudissa.

MCADD

Kliininen kuva. MCAD:n puute on autosomissa peittyvästi periytyvä rasvahappoaineenvaihdunnan sairaus (Mc Kusick (201450)). Tauti kuvattiin ensi kertaa vuosina 1982-83 (K›lvraa ym. 1982, Rhead ym. 1983, Stanley ym. 1983).

Potilaiden beetaoksidaatio ei sairauden vuoksi kykene pilkkomaan kunnolla keskipituisia rasvahappoja (hiilirunko C6-C12).

Tästä seuraa oireita aiheuttava häiriö energiantuotossa, etenkin jos ravinnonotto on heikentynyt (paasto, ripuli, oksentelu, kuumeilu), ja usein häiriö myös ketoaineiden tuotossa. Tyypillisesti potilas alkaa voida huonosti tavallisen infektion aikana, ja lisäksi ilmaantuu poikkeavaa väsymystä ja heikkokuntoisuutta. Äkillisesti ilmenevä yleisoireinen hypoglykemia saattaa johtaa tajunnan heikkenemiseen ja lopulta jopa koomaan. Maksan toiminta häiriytyy ja sen koko voi kasvaa; seurauksena saattaa olla hepaattinen enkefalopatia. Kuvatunlaista oireilua ilmenee erityisesti 1-2-vuotiailla lapsilla, joiden hiilihydraattivarastot ovat käyttöön verrattuna pienet, ja raporttien mukaan oireet alkavatkin ilmetä keskimäärin vuoden iässä (vaihteluväli 1 vrk - 6.5 v) (Iafolla ym. 1994, Andresen ym. 1995).

LABORATORIOLÖYDÖKSET:

Tyypillisiä laboratoriolöydöksiä ovat

  • hypoketoottinen hypoglykemia
  • suurentunut ammoniakkimäärä
  • maksaentsyymiarvojen kasvu
  • Normaali verenglukoosiarvo ei kuitenkaan sulje pois MCAD:n puutetta.
  • Virtsasta löytyy orgaanisten happojen analyysissä dikarboksyylihappoja sekä erityisesti heksanoyyli-, suberyyli- ja fenyylipropionyyliglysiiniä sekä oktanoyyli-, heksanoyyli- ja dodekanoyylikarnitiinia (Rinaldo ym. 1988, Ziadeh ym. 1995)
http://www.springerlink.com/content/b158300200j45436/
  • Veressä ja kudoksissa havaittava sekundaarinen karnitiinin puute on myös tyyppilöydös.
  • Diagnoosi varmistetaan lopullisesti MCAD-entsyymiaktiivisuuden mittauksella tai geenin mutaation osoituksella.

SAIRAUDEN HOITO

Paras hoitokeino on hypoglykemian välttäminen. Äkillisen yleisoireisen hypoglykemiakohtauksen hoitoon kuuluu suoneen annettava glukoosi.

Suun kautta annettavasta karnitiinista saattaa olla hyötyä, ja myös suonensisäistä karnitiinihoitoa käytetään (von Döbeln ym. 1988).

Infektiofokusten hoito kuuluu hyvään yleishoitoon.

MCAD:n puutteen diagnoosin varmistaminen on erittäin tärkeätä. Diagnoosin varmistuttua neuvotaan oikea ravitsemus:

  • useiden hiilihydraattipitoisten ja vähärasvaisten aterioiden nauttiminen.
  • Paastoa tulee välttää, erityisesti pienten lasten infektioiden aikana.
  • Tukihoitona käytetään suun kautta annettavaa L-karnitiinia (esim. 0.5 g/vrk) (von Döbeln ym. 1988, Holme ym. 1992, Coates 1994, Iafolla ym. 1994).
  • Myös sisarukset on tutkittava mahdollisen MCAD:n puutteen varalta.

SAIRAUDEN YLEISYYS

Vuonna 1990 MCAD:n puutteen mielenkiintoinen geneettinen tausta alkoi selvitä. Matsubara (1990) ja Yokota ym. (1990) totesivat potilailla MCAD-geenissä pistemutaation. Asemassa 985 oleva arginiini oli korvautunut glutamiinihapolla (A985G-mutaatio). Tämä valtamutaatio esiintyy nykykäsityksen mukaan 90 %:lla MCAD:n puutetta sairastavista valkoisen rodun edustajista.