Hydroxylysine

Hydroxylysine adalah asid amino proteinogenik yang tidak klasik. Ia dimasukkan ke dalam protein yang sesuai sebagai lisin dan dihidrolisis menjadi hidroksilisin di dalam polipeptida dengan bantuan enzim. Ia adalah salah satu komponen utama protein kolagen dalam tisu penghubung.

Apa itu Hydroxylysine?

Hydroxylysine adalah asid amino proteinogenik yang pertama kali dimasukkan ke dalam protein sebagai lisin. Oleh itu ia adalah asid amino proteinogenik bukan kanonik. Istilah "kanonik" bermaksud klasik.

Jadi tidak ada kodon untuk asid amino ini. Hydroxylysine terutamanya terdapat dalam kolagen tisu penghubung dan glikoprotein. Di sana, lisin diubah menjadi hidroksilisin melalui proses enzimatik. Hanya sebahagian daripada lisin yang ditukar menjadi hidroksislisin. Sifat kolagen masing-masing bergantung pada jumlah residu lisin dan prolin terhidrolisis.

Hydroxylysine boleh diasingkan dalam bentuk bebas sebagai hidroklorida. Hidroklorida hidroksilisin adalah serbuk kuning air dengan takat lebur 225 hingga 230 darjah. Ia adalah asid amino asas yang juga menjadikan protein yang mengandung hidroksiilin bertindak balas menjadi asas. Hydroxylysine ditemui oleh ahli biokimia Amerika dan pengasas bersama "Clinical Chemistry" Donald Van Slyke (1883-1971).

Fungsi, kesan & tugas

Hydroxylysine sangat penting untuk struktur tisu penghubung. Glikoprotein juga mengandungi hidroksilisin untuk membentuk sebatian glikosidik protein dengan sisa gula pada residu hidroksil.

Di dalam kolagen, ia bertanggungjawab untuk penyambungan silang molekul protein individu. Bersama dengan hidroksilprolin, bentuk prolin yang dihidrolisis, ia juga berperanan dalam membina struktur kolagen tersier dan kuarter. Hidroksilasi lisin dikatalisis oleh enzim lisil hidroksilase dengan penyertaan ion besi kofaktor dan asid askorbik (vitamin C). Corak pengedaran residu lisin hidroksilasi dalam kolagen tidak terlalu kaku atau fleksibel. Selalu ada corak berulang.

Walau bagaimanapun, terdapat juga seluruh kawasan di dalam protein yang tidak mengandungi sisa hidroksilasi lisin. Walaupun hidroksiprolin bertanggungjawab untuk struktur heliks kolagen melalui pengikatan tiga rantai protein, hubungan silang antara pelbagai molekul protein terbentuk melalui kumpulan hidroksil hidroksilisin. Di samping itu, kumpulan molekul ini juga berfungsi sebagai tempat mengikat ikatan glikosidik dengan gula. Secara keseluruhan, ini memastikan kekuatan tisu penghubung.

Sekiranya terdapat kekurangan hidroksilisin dalam protein, ini tidak dapat diatasi dengan pengambilan asid amino tambahan. Tidak ada kodon untuk hidroksilisin bebas, sehingga tidak dapat dimasukkan ke dalam protein yang sesuai. Oleh itu, nilai makanan tambahan dengan hidroksilisin tambahan sangat dipersoalkan. Oleh itu, kekurangannya mesti berlaku kerana hidroksilasi lisin yang tidak mencukupi.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Hydroxylysine hanya terdapat pada kolagen manusia dan haiwan. Terdapat juga beberapa glikoprotein yang juga mengandungi hidroksilisin. Ini termasuk adiponektin. Adiponectin adalah hormon yang dihasilkan dalam tisu adiposa dan mempunyai pengaruh yang menentukan terhadap keberkesanan insulin. Hydroxylysine juga telah dikesan pada beberapa bakteria, seperti Staphylococcus aureus.

Pembahagian lisin hidroksilasi tidak seragam dalam kolagen. Terdapat lokasi di mana ia hampir selalu dijumpai. Di kawasan lain, hydroxylysine hampir tidak pernah dijumpai. Taburan tidak sekata ini menentukan struktur kolagen. Dalam struktur tiga heliks kolagen, hidroksilisin selalu berada di kedudukan Y dari urutan berulang Gly-X-Y. Di kawasan pendek dengan struktur bukan heliks, hidroksilisin juga berlaku di tempat lain.

Penyakit & Gangguan

Tisu penghubung benar-benar bergantung pada kehadiran hidroksilisin. Kolagen hanya boleh stabil dan tegas jika hubungan silang antara molekul protein berfungsi. Kekurangan hidroksilisin menyebabkan kelemahan tisu penghubung.

Sekiranya hanya terdapat dalam jumlah yang sangat kecil atau tidak sama sekali, organisma yang sesuai tidak akan dapat dilaksanakan. Tisu penghubung tidak lagi dapat menjalankan tugasnya sebagai tisu penyekat dan penyokong bagi organ. Sebenarnya, ada penyakit yang dapat ditelusuri akibat kekurangan hidroksilisin. Oleh kerana asid amino ini pada mulanya dimasukkan sebagai lisin semasa sintesis protein, ia tidak boleh menjadi kekurangan utama. Hydroxylysine terbentuk daripada lisin di dalam protein kolagen dengan bantuan hidroksilase lisil. Kekurangan hidroksissin hanya dapat disebabkan oleh kekurangan enzim ini atau fungsinya yang tidak mencukupi.

Terdapat sekumpulan kelemahan tisu penghubung kongenital heterogen yang dikenali sebagai sindrom Ehlers-Danlos. Sejumlah mutasi boleh bertanggungjawab untuk gambaran klinikal ini. Antara lain, hidroksilase lisil juga boleh menjadi cacat, sehingga lisin yang terlalu sedikit dihidroksilasi. Sindrom Ehlers-Danlos menampakkan dirinya melalui kebolehlenturan kulit dan pergerakan sendi yang berlebihan. Organ dalaman, saluran darah, tendon, ligamen dan otot juga terjejas. Prognosis bergantung pada keparahan kecacatan. Sekiranya kapal terlibat, diharapkan jalan yang tidak baik. Kegagalan lengkap enzim lisil hidroksilase tidak sesuai dengan kehidupan dan oleh itu tidak diperhatikan.

Tetapi walaupun dengan enzim yang utuh, mungkin ada tisu penghubung yang lemah kerana aktiviti yang rendah. Lysyl hydroxylase memerlukan ion zat besi dan asid askorbik (vitamin C) sebagai kofaktor. Sekiranya, misalnya, vitamin C hilang, apa yang dikenali sebagai kudis berlaku. Scurvy adalah penyakit tisu penghubung yang diperoleh disebabkan oleh kekurangan kumpulan hidroksil pada residu kolagen prolin dan lisin. Penyebabnya adalah aktiviti rendah hidroksilase prolin dan hidroksilase lisin kerana kekurangan asid askorbik.