Niskocząsteczkowa substancja wiążąca chrom

Substancja wiążąca chrom o niskiej masie cząsteczkowej ( LMWCr ; znana również jako chromodulina ) jest oligopeptydem , który wydaje się transportować chrom w organizmie. Składa się z czterech reszt aminokwasowych; asparaginian , cysteina , glutaminian i glicyna , związane z czterema centrami (Cr ^{3+ ).} Oddziałuje z receptorem insuliny , przedłużając aktywność kinazy poprzez stymulację kinazy tyrozynowej szlaku, co prowadzi do poprawy wchłaniania glukozy. i był mylony z czynnikiem tolerancji glukozy .

Dokładne mechanizmy leżące u podstaw tego procesu nie są obecnie znane. Dowodem na istnienie tego białka jest fakt, że usuwanie ^51Cr z krwi przewyższa tempo powstawania ^51Cr z moczem . Wskazuje to, że transport Cr ³⁺ musi obejmować związek pośredni (tj. chromodulinę) i że Cr ³⁺ jest przenoszony z krwi do tkanek w odpowiedzi na zwiększony poziom insuliny. Kolejne izolacje białek u szczurów, psów, myszy i krów wykazały obecność podobnej substancji, co sugeruje, że występuje ona powszechnie w ssaki . Ten oligopeptyd jest mały, ma masę cząsteczkową około 1500 g/mol, a dominującymi obecnymi aminokwasami są kwas asparaginowy , kwas glutaminowy , glicyna i cysteina . Pomimo niedawnych prób scharakteryzowania dokładnej struktury chromoduliny, wciąż jest ona stosunkowo nieznana.

Charakter wiązania

Na podstawie danych spektroskopowych wykazano, że Cr ³⁺ wiąże się ściśle z chromoduliną ( _Kf = 10 ²¹ M ^-4 ) i że wiązanie to jest wysoce kooperatywne ( współczynnik Hilla = 3,47). Wykazano, że holochromodulina wiąże 4 równoważniki Cr3 ⁺ . Dowody na to pochodzą z in vitro , które wykazały, że apochromodulina wywiera maksymalną aktywność na receptory insuliny , gdy jest miareczkowana 4 równoważnikami Cr ³⁺ . Chromodulina jest wysoce specyficzna dla Cr ³⁺ , ponieważ żaden inny metal nie jest w stanie stymulować aktywności kinazy tyrozynowej . Uważa się, że stymuluje fosforylację 3 reszt tyrozynowych podjednostek β receptora insuliny. Na podstawie badań elektronicznych ustalono , że energia stabilizacji pola kryształu wynosi 1,74 x 10 ³ , podczas gdy parametr Racah B wynosił 847 cm ^-1 . Wskazuje to, że chrom wiąże się z chromoduliną w formie trójwartościowej. Ponadto podatność magnetyczna badania wykazały, że chrom nie koordynuje z żadnymi N-końcowymi grupami aminowymi, ale raczej z karboksylanami (chociaż dokładne zaangażowane aminokwasy są nadal nieznane). Te badania podatności magnetycznej są zgodne z obecnością jednojądrzastego centrum Cr3 ⁺ i niesymetrycznego trójjądrowego zespołu Cr3 ⁺ z mostkowymi ligandami okso . W chromodulinie wyizolowanej z wątroby bydlęcej, rentgenowska spektroskopia absorpcyjna badania wykazały, że atomy chromu (III) są otoczone 6 atomami tlenu, a średnia odległość Cr-O wynosi 1,98 Å, podczas gdy odległość między 2 atomami chromu (III) wynosi 2,79 Å. Wyniki te wskazują na zespół wielojądrowy. Żadne ligandy siarkowe nie koordynują z chromem, a zamiast tego zaproponowano, że wiązanie dwusiarczkowe między 2 resztami cysteiny występuje dzięki charakterystycznemu pikowi przy 260 nm.