Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Vitaminok Számos enzim működéséhez kofaktorra van szükség A kofaktorok egyik csoportja: koenzimek – kis szerves molekulák, melyek vitaminokból képződnek.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Vitaminok Számos enzim működéséhez kofaktorra van szükség A kofaktorok egyik csoportja: koenzimek – kis szerves molekulák, melyek vitaminokból képződnek."— Előadás másolata:

1 Vitaminok Számos enzim működéséhez kofaktorra van szükség A kofaktorok egyik csoportja: koenzimek – kis szerves molekulák, melyek vitaminokból képződnek A magasabbrendű állati szervezetek nem szintetizálják a vitaminokat: táplálékkal viszik be. Az embernek legalább 12 vitaminra van szüksége. A vitaminok hiánya: avitaminózis A vitaminok osztályozása: -Vízoldható vitaminok (többségük koenzim-prekurzor) B 1 (tiamin), B 2 (riboflavin), B 3 (niacin), B 5 (pantoténsav), B 6 (piridoxin), B 12 (cianokobalamin), biotin, C (aszkorbinsav) -Zsíroldható vitaminok (nem koenzim-prekurzorok, különféle élettani folyamatokban vesznek részt) A (retinol), D (kalciferol), E (α-tokoferol), K 1

2 Vízoldható vitaminok VitaminKoenzimTipikus reakcióAvitaminózis Tiamin (B 1 )Tiamin- pirofoszfát Aldehid-transzferBeriberi (fogyás, szívproblémák, idegrendszeri zavarok) Riboflavin (B 2 )Flavin-adenin- dinukleotid (FAD) Oxidáció-redukcióSzájsebek, bőrgyulladás Piridoxin (B 6 )Piridoxál-foszfátAminocsoport-transzfer (aminosavak lebontása és bioszintézise során) Depresszió, zavartság, rángatódzás Nikotinsav (niacin, B 3 ) Nikotinamid- adenin- dinukleotid (NAD + ) Oxidáció-redukcióPellagra (bőrgyulladás, depresszió, hasmenés) Pantoténsav (B 5 ) Koenzim A (CoA) Acil-csoport transzferMagas vérnyomás

3 Vízoldható vitaminok (folytatás) VitaminKoenzimTipikus reakcióAvitaminózis BiotinBiotil-lizin- komplexek (bioticin) ATP-függő karboxilezés és karboxicsoport- transzfer Vörös foltok a szemöldök körül, izomfájdalom, fáradtság (ritka) Folsav (B c vagy B 10 ) TetrahidrofolátEgy-szénatom (C 1 ) transzfer, timin szintézis Vérszegénység, fejlődési (magzati) idegtubulus károsodás Cianokobala- min (B 12 ) 5’-dezoxi- adenozil- kobalamin Metilcsoport-szállítása, intramolekuláris átrendeződések Vészes vérszegénység, metilmalonsav-acidózis Aszkorbinsav (C) –AntioxidánsSkorbut (duzzadt és vérző fogíny, bőralatti bevérzések)

4 Vitamin B 1

5

6

7 A C-vitamin szintézise (Reichstein & Grüssner, 1934)

8

9 Zsíroldható vitaminok VitaminFunkcióAvitaminózis Retinol (A)A látásban, növekedésben és szaporodásban játszik szerepet Szürkületi vakság, szaruhártya- károsodás, légzési- és gyomor-bél traktus károsodása Kalciferol (D)Kalcium- és foszfátanyagcsere szabályozása Angolkór (rachitis): csontdeformációk, hiányos növekedés, csontlágyulás (felnőtteknél); puha, hajlékony csontok α-Tokoferol (E)AntioxidánsSpermiumtermelés gátlása, sérülések az izmokban és idegekben (ritkán) KVéralvadásBőralatti bevérzések

10

11 Aktivált bioreagensek és szállítómolekulák Az egyszénatom- (C 1 -) transzfer alapmolekulája a tetrahidrofolát (FH 4 ), mely két redukciós lépésben alakul ki folsavból (pteroil-glutaminsavból) A folsav szerkezete: A folsavban a  -peptidkötéssel összekapcsolt glutaminsav-részletek száma 1 és 5 között változhat

12 FH 2 FH 4 F + NADPH + H + FH 2 + NADP + dihidrofolát-reduktáz enzim jelenlétében A redukció során a pteridingyűrű közvetlenül a NADPH nikotinamid gyűrűjétől vesz át H - -iont A szulfonamidok antibakteriális hatása: antagonistaként kapcsolódnak a kofaktor pteridingyűrűjéhez (a p-aminobenzoesav helyett), gátolva az FH 4 képződését, mely a timinszintézis katalíziséhez szükséges

13 A C 1 -transzfer reakciókban az FH 4 5-ös és 10-es N-atomjai kulcsszerepet játszanak:

14 A tetrahidrofolát (FH 4 ) által szállított egyszénatomos csoportok Oxidációs állapotcsoport Legkevésbé oxidált („CH 3 OH”) -CH 3, metil Közbülső („CH 2 =O”) -CH 2 -, metilén Legoxidáltabb („HCOOH”) -CH=O, formil -CH=NH, formimino -CH=, metenil

15 S-adenozil-metionin (SAM) az N 5 -metil-FH 4 -nál is fontosabb metilezőszer Bioszintézisének lépései: a) b) Az a) reakciólépést katalizáló enzim a metioninszintetáz, melynek kofaktora a B 12 vitamin

16 Az S-adenozil-metionin működési mechanizmusa

17 Az aktivált metilciklus sémája N 5 -metil-FH 4 -ból

18 A gyümölcsök érését elősegítő etilén is SAM-ból képződik átmeneti termék az 1-aminociklopropán-karbonsav:

19 Az aminosavak is számos fontos biomolekula prekurzorai Pl. (Adrenalin)

20 A  -peptidkötést tartalmazó glutation [Glu(Cys-Gly)] szulfhidril-puffer és antioxidáns 2GSH + RO-OHGSSG + H 2 O + ROH Szulfhidril-pufferként (redox-puffer) megvédi a sejteket az oxidatív folyamatok okozta sérülésektől Redukált forma: GSH, oxidált forma: GSSG (diszulfid kötés a két Cys részlet között) A sejtek többségében: GSH/GSSG > 500 A GSH-t az oxidált formából a glutation-reduktáz enzim jelenlétében a NADPH regenerálja Szerepet játszik a peroxidok lebontásában (antioxidáns) A reakciót a glutation-peroxidáz katalizálja A glutation-peroxidázban cisztein-analóg Se-tartalmú aminosav található

21 A glutation-peroxidáz katalitikus ciklusa

22 Argininből képződik a NO, mely rövid élettartamú szignálmolekula: A reakciót a nitrogén-oxid-szintáz enzim katalizálja

23 Antibiotikumok Mikroorganizmusok által termelt anyagok, melyek gátolják más mikroorganizmusok szaporodását vagy elpusztítják azokat Osztályozás funkciós csoport v. gyűrűrendszer alapján: β-laktám típusú antibiotikumok: - β-laktám típusú antibiotikumok: penicillinek, kefalosporinok, monobaktámok aminosav, peptid típusú antibiotikumok: - aminosav, peptid típusú antibiotikumok: cikloszerin, klóramfenikol, cikloszporin - glikozid típusú antibiotikumok: aminoglikozidok, nem polién makrolidok, polién makrolidok - policiklusos antibiotikumok - spirociklusos antibiotikumok Az antibiotikumok a világ gyógyszerforgalmának 30 %-át teszik ki, legfontosabb antibiotikum csoport a β-laktám típusú (60%)

24 β-Laktám típusú antibiotikumok azetidin-2-on1-tia-heptám1-tia-oktám β-laktámvázpenámvázkefámváz penicillinek kefalosporinok monobaktámok (monociklus) batériumok termelik Alapvázak: gombák termelik

25 Penicillinek Felfedezés: Alexander Fleming (1929) – Penicillum notatum penészgomba Nehézségek az izolálásban (bomlékonyság, savakal és bázisokkal szembeni érzékenység, könnyen hidrolizál) – késleltette a gyógyászatba való bevezetését (II. világháború, amerikai hadsereg) R= benzil-penicillin (G-penicillin) R= fenoxi-metil-penicillin (V-penicillin) R= pent-2-én-1-il- penicillin (F-penicillin)

26 A penicillin nagy hidrolíziskészsége a β-laktám és a tiazolidin gyűrű nagy reaktivitásának köszönhető: Rezisztencia kialakulása: a baktériumok által termelt β-laktamáz (penicilláz) enzim felnyitja a β-laktám gyűrűt:

27 A penicillinek hatásmechanizmusa A baktériumok normális sejtfalának kialakulásához peptid típusú keresztkötéseknek kell létrejönni a sejtfalat felépítő glikopeptid láncok között. A penicillinszármazékok gátolják a baktériumok sejtfalképzését: a peptidkötés kialakításában szerepet játszó transzpeptidáz enzim aktív helyén levő Ser oldallánc O-acilezésével blokkolják az enzimet: glikopeptid-transzpeptidázpenicilloil-enzim komplex (inaktivált enzim)

28 Félszintetikus penicillinek előállítása A természetes penicillinekkel szembeni rezisztencia miatt szükségessé vált módosított R- oldalláncú szintetikus penicillinek előállítása A félszintetikus eljárás során a kiindulási anyag a G-penicillin: Az enzimatikus hidrolízissel (penicillin-aciláz jelenlétében) nyert 6-aminopenicillánsav N-acilezésével βlaktamáznak ellenálló, jó felszívódó képességű penicillinek állíthatók elő. Pl. kloxacillin:

29 Kefalosporinok Brotzu (1945): A Cephalosporium acremonium gomba antibiotikus hatású anyagot termel Az 1950-es években több hatóanyagot izoláltak, a kefalosporin-C az egyik legjelentősebb A penicillinekénél kisebb antibiotikus hatás, de ellenáll a β-laktamáz enzimnek, stabilabb oldallánca kémiai módszerekkel hidrolizálható => egyszerűen nyerhető alapanyag félszintetikus kefalosporinokhoz:

30 Aminosav- és peptid típusú antibiotikumok A streptomyces gombafajok anyagcseretermékei közül izolálták 1955-ben a TBC-ellenes hatású cikloszerint Izoxazolidon gyűrűt tartalmaz, lúggal szemben ellenáll, savas közegben hidrolizál: Szintén a streptomyces egyik terméke az ben izolált klóramfenikol ) – gyulladáscsökkentő, szemészetben és bőrgyógyászatban alkalmazzák, régen a hastífusz ellen, különböző Spirochata és Rickettsia- fertőzések leküzdésére alkalmazták Iparilag elsőként szintetikusan előállított antibiotikum nor-ψ-efedrin származék, természetes vegyületek közt szokatlan módon NO 2 -csoportot és Cl-t tartalmaz klóramfenikol

31 Cikloszporinok A Tolypocladium inflatum talajgomba által termelt vegyületek (ciklosporin A és C) antibakteriális és antimikotikus hatású cikloundekapeptid szerkezetű antibiotikumok. A cikloszporin A igen jelentős immunoszupresszív hatású gyógyszer, transzplantációs műtétek során alkalmazzák (kilökődés-gátló hatás) Cikloszporin A (4R)-4[(E)-2-butenil]-4,N-dimetil-L-treonin (MeBmt)


Letölteni ppt "Vitaminok Számos enzim működéséhez kofaktorra van szükség A kofaktorok egyik csoportja: koenzimek – kis szerves molekulák, melyek vitaminokból képződnek."

Hasonló előadás


Google Hirdetések