4-hydroksynonenal

4-hydroksynonenal
Skeletal formula of 4-hydroxynonenal ((2E)-2-en)
4-Hydroxynonenal 3D Balls.png
Nazwy
Preferowana nazwa IUPAC
4-hydroksynon-2-enal
Inne nazwy
4-hydroksy-2-nonenal
Identyfikatory
Model 3D ( JSmol )
4660015 (2 E , 4 R )
CHEBI
CHEMBL
ChemSpider
Siatka 4-hydroksy-2-nonenal
Identyfikator klienta PubChem
UNII
  • InChI=1S/C9H16O2/c1-2-3-4-6-9(11)7-5-8-10/h5,7-9,11H,2-4,6H2,1H3/b7-5+  check Y
    Klucz: JVJFIQYAHPMBBX-FNORWQNLSA-N  check Y
  • InChI=1/C9H16O2/c1-2-3-4-6-9(11)7-5-8-10/h5,7-9,11H,2-4,6H2,1H3/b7-5+
    Klucz: JVJFIQYAHPMBBX-FNORWQNLBE
  • CCCCCC(O)C=CC=O
Nieruchomości
C9H16O2 _ _ _ _ _
Masa cząsteczkowa 156,225 g·mol -1
Gęstość 0,944 g⋅cm -3
Temperatura wrzenia 125–127 ° C (257–261 ° F; 398–400 K) 2 tory
dziennik P 1.897
Kwasowość ( p Ka ) 13.314
Zasadowość (p K b ) 0,683
Związki pokrewne
Powiązane alkenały
Kwas glukozowy Dialdehyd malonowy
O ile nie zaznaczono inaczej, dane podano dla materiałów w stanie normalnym (przy 25°C [77°F], 100 kPa).
☒  N ( co to jest check☒ T N ?)

4-Hydroksynonenal lub 4-hydroksy-2-nonenal lub lub HNE, (C9H16O2 peroksydację . α , 4 -HNE ) , jest β-nienasyconym hydroksyalkenalem, który jest wytwarzany przez lipidów w komórkach 4-HNE jest pierwszorzędowym α,β-nienasyconym hydroksyalkenalem powstałym w tym procesie. Jest to bezbarwny olej. Występuje w tkankach zwierzęcych oraz w większych ilościach podczas stresu oksydacyjnego z powodu nasilenia reakcji łańcuchowej peroksydacji lipidów , ze względu na wzrost zdarzeń stresowych. Postawiono hipotezę, że 4-HNE odgrywa kluczową rolę w transdukcji sygnału komórkowego , w różnych szlakach, od zdarzeń cyklu komórkowego do adhezji komórkowej.

Wczesna identyfikacja i charakterystyka 4-hydroksynonenalu została opisana przez Esterbauera i in., którzy również uzyskali ten sam związek syntetycznie. Od tego czasu temat był często przeglądany.

Synteza

4-Hydroksynonenal jest generowany podczas utleniania lipidów zawierających wielonienasycone grupy acylowe omega-6 , takie jak grupy arachidonowe lub linolowe , oraz odpowiednich kwasów tłuszczowych , mianowicie prekursorów hydroperoksy kwasu 15-hydroksyikozatetraenowego i kwasu 13-hydroksyoktadekadienowego . Chociaż są one najlepiej zbadane, w tym samym procesie inne utlenione α,β-nienasycone aldehydy (OαβUA), które mogą również pochodzić z kwasów tłuszczowych omega-3, takich jak 4-okso-trans-2-nonenal, 4-hydroksy-trans-2-heksenal, 4-hydroperoksy-trans-2-nonenal i 4,5-epoksy- trans -2-decenal .

Patologia

Związki te mogą być wytwarzane w komórkach i tkankach organizmów żywych lub w żywności podczas przetwarzania lub przechowywania, a z tych ostatnich mogą być wchłaniane z pożywieniem . Od 1991 roku OαβUA poświęca się wiele uwagi, ponieważ uważa się je za możliwe czynniki sprawcze wielu chorób, takich jak przewlekłe stany zapalne , choroby neurodegeneracyjne , zespół niewydolności oddechowej dorosłych , aterogeneza , cukrzyca i różne rodzaje raka .

Wydaje się, że 4-HNE ma podwójne i hormetyczne działanie na zdrowie komórek: niższe stężenia wewnątrzkomórkowe (około 0,1-5 mikromoli ) wydają się być korzystne dla komórek, promując proliferację, różnicowanie, obronę antyoksydacyjną i mechanizmy kompensacyjne, podczas gdy wyższe stężenia (około 10-20 mikromoli) wyzwalają dobrze znane szlaki toksyczne, takie jak indukcja enzymów kaspazy , drabinkowanie genomowego DNA, uwalnianie cytochromu c z mitochondriów, co ostatecznie prowadzi do śmierci komórki (poprzez zarówno apoptozę i martwicy , w zależności od stężenia) [ potrzebne źródło ] . HNE powiązano z patologią kilku chorób, takich jak choroba Alzheimera , zaćma , miażdżyca tętnic , cukrzyca i rak .

Rosnąca tendencja do wzbogacania żywności w wielonienasycone grupy acylowe niesie ze sobą potencjalne ryzyko jednoczesnego wzbogacania żywności niektórymi OαβUA, co wykryto już w niektórych badaniach przeprowadzonych w 2007 roku. ponieważ badania epidemiologiczne i kliniczne wykazały możliwy wpływ PUFA na rozwój mózgu oraz wpływ leczniczy i/lub zapobiegawczy na choroby układu krążenia . Jednak PUFA są bardzo nietrwałe i łatwo utlenialne, dlatego maksymalnego korzystnego działania suplementów PUFA nie można uzyskać, jeśli zawierają one znaczne ilości toksycznych OαβUA, które, jak skomentowano powyżej, są uważane za możliwe czynniki sprawcze wielu chorób.

Szczególną uwagę należy również zwrócić na oleje kuchenne wielokrotnie stosowane w gastronomii i gospodarstwach domowych, ponieważ w procesach tych powstają bardzo duże ilości OαβUA, które są łatwo przyswajalne z pożywieniem.

Detoksykacja i reakcje pokrewne

4-HNE ma dwie grupy reaktywne: sprzężony aldehyd i wiązanie podwójne C=C oraz grupę hydroksylową przy węglu 4. α,β-nienasycony keton służy jako akceptor Michaela , dodając tiole, dając addukty tioeterowe.

Niewielka grupa enzymów jest szczególnie przystosowana do detoksykacji i usuwania 4-HNE z komórek. Do tej grupy należą S-transferazy glutationowe (GST), takie jak hGSTA4-4 i hGST5.8, reduktaza aldozowa i dehydrogenaza aldehydowa . Enzymy te mają niskie Km . dla katalizy HNE i razem są bardzo skuteczne w kontrolowaniu stężenia wewnątrzkomórkowego, aż do krytycznej wartości progowej, przy której enzymy te są przytłoczone i śmierć komórki jest nieunikniona

S-transferazy glutationowe hGSTA4-4 i hGST5.8 katalizują koniugację peptydów glutationowych do 4-hydroksynonenalu poprzez dodanie koniugatu do alfa-beta nienasyconego karbonylu, tworząc bardziej rozpuszczalną w wodzie cząsteczkę, GS-HNE. Chociaż istnieją inne GST zdolne do tej reakcji koniugacji (zwłaszcza w klasie alfa), te inne izoformy są znacznie mniej wydajne, a ich produkcja nie jest indukowana przez zdarzenia stresowe, które powodują powstawanie 4-HNE (takie jak ekspozycja na nadtlenek wodoru , światło ultrafioletowe , szok termiczny , leki przeciwnowotworowe itp.), jak produkcja bardziej specyficznych dwóch izoform. Wynik ten silnie sugeruje, że hGSTA4-4 i hGST5.8 są specyficznie adaptowane przez ludzkie komórki w celu detoksykacji 4-HNE w celu zniesienia dalszych skutków, które spowodowałoby takie nagromadzenie.

Wykazano, że zwiększona aktywność mitochondrialnego enzymu dehydrogenazy aldehydowej 2 (ALDH2) ma działanie ochronne przed niedokrwieniem serca w modelach zwierzęcych, a postulowanym mechanizmem podanym przez badaczy był metabolizm 4-hydroksynonenalu.

Eksport

GS-HNE jest silnym inhibitorem aktywności S-transferazy glutationowej i dlatego musi zostać usunięty z komórki, aby umożliwić zajście koniugacji z fizjologiczną szybkością. Białko aktywujące GTPazę oddziałujące z Ral (RLIP76, znane również jako białko wiążące Ral 1) jest białkiem związanym z błoną, które ma wysoką aktywność w kierunku transportu GS-HNE z cytoplazmy do przestrzeni zewnątrzkomórkowej. Białko to odpowiada za około 70% takiego transportu w ludzkich liniach komórkowych, podczas gdy pozostała część wydaje się być związana z białkiem oporności wielolekowej 1 (MRP1).

  1. ^ „AC1L1C0X - Podsumowanie związku” . Związek PubChem . USA: Narodowe Centrum Informacji o Biotechnologii. 25 marca 2005 r. Identyfikacja i powiązane zapisy . Źródło 13 października 2011 r .
  2. ^   Awasthi, YC; Yang, Y.; Tiwari, NK; Patryk B.; Sharma, A.; Li, J.; Awasthi, S. (2004). „Regulacja sygnalizacji, w której pośredniczy 4-hydroksynonenal, przez S-transferazy glutationowe”. Wolna radykalna biologia i medycyna . 37 (5): 607–619. doi : 10.1016/j.freeradbiomed.2004.05.033 . PMID 15288119 .
  3. ^   Benedetti, Angelo; Comporti, Mario; Esterbauer, Hermann (1980). „Identyfikacja 4-hydroksynonenalu jako produktu cytotoksycznego pochodzącego z peroksydacji lipidów mikrosomalnych wątroby”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Lipidy i metabolizm lipidów . 620 (2): 281–296. doi : 10.1016/0005-2760(80)90209-X . PMID 6254573 .
  4. Bibliografia _ Weger, W. (1967). "Über die Wirkungen von Aldehyden auf gesunde und maligne Zellen, 3. Mitt.: Synthese von homologen 4-hydroksy-2-alkenalen, II". Monatshefte für Chemie . 98 (5): 1994–2000. doi : 10.1007/BF01167162 .
  5. Bibliografia    _ Muñoz, Mario F.; Argüelles, Sandro (2014). „Peroksydacja lipidów: produkcja, metabolizm i mechanizmy sygnalizacyjne dialdehydu malonowego i 4-hydroksy-2-nonenalu” . Medycyna oksydacyjna i długowieczność komórkowa . 2014 : 1–31. doi : 10.1155/2014/360438 . PMC 4066722 . PMID 24999379 .
  6. Bibliografia    _ Cohen, G.; Shamni, O.; Sasson, S. (2010). „Sygnalizacyjne i cytotoksyczne funkcje 4-hydroksyalkenali”. AJP: Endokrynologia i metabolizm . 299 (6): E879-86. doi : 10.1152/ajpendo.00508.2010 . PMID 20858748 . S2CID 6062445 .
  7. ^   Guillén, MAD; Cabo, N.; Ibargoitia, MAL; Ruiz, A. (2005). „Badanie zarówno oleju słonecznikowego, jak i jego przestrzeni nad roztworem w całym procesie utleniania. Występowanie w przestrzeni nad roztworem toksycznych utlenionych aldehydów”. Dziennik Chemii Rolnej i Spożywczej . 53 (4): 1093–1101. doi : 10.1021/jf0489062 . PMID 15713025 .
  8. Bibliografia   _ Jagersma, CG; Ghidini, S.; Chizzolini, R. (2002). „Ekstrakcja do fazy stałej i chromatografia cieczowa - tandemowa spektrometria mas do oceny 4-hydroksy-2-nonenalu w produktach wieprzowych”. Dziennik Chemii Rolnej i Spożywczej . 50 (19): 5268–5272. doi : 10.1021/jf020201h . PMID 12207460 .
  9. ^   Zarkovic, N. (2003). „4-hydroksynonenal jako bioaktywny marker procesów patofizjologicznych”. Molekularne aspekty medycyny . 24 (4–5): 281–291. doi : 10.1016/S0098-2997(03)00023-2 . PMID 12893006 .
  10. ^    Negre-Salvayre, A.; Auge, N.; Ayala, V.; Basaga, H.; Boada, J.; Brenke, R.; Chapple, S.; Cohen, G.; Feher, J.; Grune, T.; Lengyel, G.; Mann, GE; Pampeluna, R.; Poli, G.; Portero-Otin, M.; Riahi, Y.; Salvayre, R.; Sasson, S.; Serrano, J.; Shamni, O.; Siems, W.; Siow, RCM; Wiswedel, I.; Żarkovic, K.; Zarkovic, N. (2010). „Patologiczne aspekty peroksydacji lipidów”. Wolne radykalne badania . 44 (10): 1125–1171. doi : 10.3109/10715762.2010.498478 . PMID 20836660 . S2CID 18342164 .
  11. Bibliografia    _ Lee, S.; Kwon, H. (2007). „4-hydroksy-2-alkenale w wielonienasyconych kwasach tłuszczowych w preparatach dla niemowląt i innych komercyjnych produktach spożywczych”. Dodatki do żywności i zanieczyszczenia . 24 (11): 1209-18. doi : 10.1080/02652030701422465 . PMID 17852396 . S2CID 9185110 .
  12. ^   Malavolta, Marco; Mocchegiani, Eugenio (15 kwietnia 2016). Molekularne podstawy żywienia i starzenia się: tom z serii żywienia molekularnego . Prasa akademicka. ISBN 9780128018279 . Pobrano 18 kwietnia 2018 r. - za pośrednictwem Książek Google.
  13. Bibliografia   _ Csallany, AS (2006). „Wpływ przerywanego i ciągłego ogrzewania oleju sojowego w temperaturze smażenia na powstawanie 4-hydroksy-2-trans-nonenalu i innych α-, β-nienasyconych hydroksyaldehydów”. Journal of American Oil Chemists' Society . 83 (2): 121. doi : 10.1007/s11746-006-1184-0 . S2CID 85213700 .
  14. ^    Chen, C. -H .; Budas, GR; Churchill, PL; Disatnik, M.-H.; Hurley, TD; Mochly-Rosen, D. (2008). „Aktywator zmutowanej i dzikiej dehydrogenazy aldehydowej zmniejsza niedokrwienne uszkodzenie serca” . nauka . 321 (5895): 1493–1495. doi : 10.1126/science.1158554 . PMC 2741612 . PMID 18787169 .
  •   Žarković, N.; Zarković, K.; Schaur, RJR; Stolc S.; Schlag, GN; Redl, H.; Waeg, G.; Borovic, S.; Loncarić, I.; Jurić, G.; Hlavka, V. (1999). „4-hydroksynonenal jako drugi przekaźnik wolnych rodników i czynnika modyfikującego wzrost”. Nauki o życiu . 65 (18–19): 1901–1904. doi : 10.1016/S0024-3205(99)00444-0 . PMID 10576434 .
  •   Sharma, R.; Brązowy, D.; Awasthi, S.; Yang, Y.; Sharma, A.; Patryk B.; Saini, MK; Singh, SP; Zimniak, P.; Singh, SV; Awasthi, YC (2004). „Transfekcja izoenzymami S-transferazy glutationu metabolizującymi 4-hydroksynonenal prowadzi do transformacji fenotypowej i unieśmiertelnienia komórek adherentnych”. Europejski Dziennik Biochemii . 271 (9): 1690-1701. doi : 10.1111/j.1432-1033.2004.04067.x . PMID 15096208 .

Linki zewnętrzne

  • [1] - Grupa biologiczna poświęcona badaniom skupionym wokół 4-hydroksynonenalu


Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=4-Hydroxynonenal&oldid=1116078280 ”