סינתזה BH4, הסינתזה של Tetrahydrobiopterin (BH4) היא תהליך ביוכימי מורכב ומסובך. BH4, כביומולקולה חשובה, ממלאת תפקידי מפתח מרובים בגוף האדם, במיוחד בסינתזה של תחמוצת החנקן (NO), הגנה קרדיווסקולרית והתפתחות הגידול. זהו קואנזים של חומצת אמינו ארומטית הידרוקסילאז וקופקטור חיוני של סינתז תחמוצת החנקן (NOS). ל- NOS שלושה איזואנזימים: סינטאז תחמוצת החנקן האנדותל (ENOS), סינטאז תחמוצת החנקן העצבי (NNOS), וסינתז תחמוצת החנקן הניתנת לניתוח (INOS). בתנאים פיזיולוגיים רגילים ועם BH4 מספיק, NOS מזרז את ייצור ה- NO מ- L-arginine, שיש לו פונקציות כמו התרחבות דלפת ומניעה של צבירת טסיות דם, והוא מכריע לשמירה על התפקוד הרגיל של מערכת הלב וכלי הדם. בנוסף, BH4 מעורב גם במספר תהליכים פיזיולוגיים ופתולוגיים, כולל דלקת, סוכרת, מחלות לב וכלי דם והתפתחות גידולים.
BH4 Synthesis CAS 17528-72-2
קוד מוצר: BM -2-5-030
שם המוצר: Tetrahydrobiopterin
CAS: 17528-72-2
פורמולה מולקולרית: C9H15N5O3
משקל מולקולרי: 241.25
מראה: מוצק גבישי לבן עד צהוב בהיר
מספר EINECS: אין
Quality: Nuclear Magnetic Resonance, National Standard, High Performance Liquid Chromatography>99.0%,
יצרן: מפעל בואן שיאן
שירותים טכניים: מחלקת מו"פ -4
מטרה: מחקר פרמקוקינטטי
הובלה: הובלה כשם מורכב נוסף שאינו רגיש.
אנו מספקיםBH4 Synthesis CAS 17528-72-2אנא עיין באתר הבא לקבלת מפרטים מפורטים ומידע על מוצרים.
מוּצָר:https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/bh ({3} synthesis-cas {} }.html
כיצד מסונתזת סינתזה BH4?
סינתזה BH4היא ביו -מולקולה חשובה הממלאת תפקידים קריטיים מרובים בתוך אורגניזמים חיים. זהו קופקטור של אנזימים מרובים ומשתתף בתגובות ביוכימיות שונות. הסינתזה של BH4 היא תהליך מורכב הכולל אנזימים מרובים ושלבי תגובה. להלן המסלול המפורט והמנגנון של סינתזת BH4:
הסינתזה של BH4 מתבצעת בעיקר דרך שלושת המסלולים הבאים: מסלול סינתזה של דה נובו, מסלול סינתזת הצלה ומסלול מיחזור.
מסלול סינתזה של דה נובו
מסלול הסינתזה של דה נובו הוא הדרך העיקרית לסינתזת BH4, הכוללת סדרה של תגובות אנזימטיות. להלן הצעדים המפורטים של גישה זו:
שלב 1
GTP (Guanosine Triphosphate) מנותז על ידי GTP Cyclase I (GCH I) כדי לייצר 7, 8- דיהידרונופטרין טריפוספט (NH2P3).
שלב 2
NH2P3 מומר ל- 6- pyruvyl tetrahydropterin (pph4) על ידי 6- pyruvyl tetrahydropterin synthase (ptps).
שלב 3
PPh4 מנותז על ידי pterin -4 - carboxamine dehydratase (PCD) כדי לייצר 5,6,7, 8- tetrahydrobiopterin (ביניים של BH2).
שלב 4
ביניים BH2 מצטמצמת ל- BH4 תחת פעולה של Sepiapterin reductase (SR).
אנזימי המפתח במסלול זה כוללים GCH I, PTPS, PCD ו- SR, שפעילותם משפיעה ישירות על קצב הסינתזה של BH4.
מסלול הצלה
מסלול סינתזת ההצלה הוא דרך חשובה נוספת לסינתזת BH4, המשתמשת במבשרי ביו -ביופטרין קיימים לסינתזה. להלן הצעדים המפורטים של גישה זו:
Sepiapterin מומר ל- BH2 תחת פעולה של SR.
BH2 מצטמצם ל- BH4 תחת קטליזה של Dihydrofolate reductase (DHFR).
מסלול סינתזת ההצלה מספק דרך מהירה לחידוש BH4, במיוחד כאשר הדרישה ל- BH4 גדלה או מסלול הסינתזה של דה נובו נחסמת.
מסלול מיחזור
מסלול המיחזור הוא מנגנון נוסף להתחדשות BH4, הכולל מחזורי חמצון וצמצום של BH4 במהלך תגובות אנזימטיות. להלן הצעדים המפורטים של גישה זו:
שלב 1
BH4 משתתף כקופקטור בתגובה הקטליטית של חומצת אמינו ארומטית הידרוקסילאז (AAAH) ואלקיל גליצרול בתוספת מונוקסיגנז (AGMO), והוא מחומצן ל- BH {}}} מתנולמין.
שלב 2
BH 4-4 - מתנולמין מומר ל- Quinonoid dihydrobiopterin (QBH2) תחת פעולה של PCD.
שלב 3
QBH2 מצטמצם ל- BH4 תחת קטליזה של דיהידרופטרין רדוקטאז (DHPR).
מסלול המיחזור מבטיח אספקה רציפה של BH4 באורגניזמים, במיוחד במצבים מטבוליים גבוהים.
מהו מנגנון הרגולציה של סינתזת BH4?
מנגנון הרגולציה שלסינתזה BH4כרוך באינטראקציה של אנזימים שונים, ציטוקינים וביומולקולות אחרות, השומרים יחד על האיזון הדינמי של BH4 בגוף:
ויסות פעילות האנזים
GTPCH הוא האנזים המגביל את השיעור לסינתזה של דה נובו של BH4, ולפעילותו יש השפעה משמעותית על שיעור הסינתזה של BH4. מחקרים הראו כי הפעילות של GTPCH מוסדרת על ידי גורמים מרובים, כולל ריכוז מצע, עיכוב משוב של מוצרים, הורמונים וציטוקינים. כאשר רמת BH4 בגוף גבוהה מדי, פעילות ה- GTPCH תעכב משוב, ובכך תפחית את קצב הסינתזה של BH4. PTPS ו- SR הם אנזימי מפתח אחרים במסלול הסינתזה של דה נובו של BH4. הפעילות שלהם מוסדרת גם על ידי גורמים שונים, כולל רמות ביטוי גנים, ריכוזי מצע ומשוב של מוצרים. מנגנוני רגולציה אלה משפיעים באופן קולקטיבי על שיעור הסינתזה והתשואה של BH4.
ויסות ציטוקינים
ציטוקינים ממלאים תפקיד חשוב בוויסות סינתזת BH4. ציטוקינים דלקתיים פרו כמו IFN -, TNF - ו- IL -1 יכולים לגרום לסינתזה נרחבת של BH4 בתאים, ואילו ציטוקינים אנטי -דלקתיים כמו IL -4, IL {7}}, ו- TGF - מעכבים את ההפקה של BH4. מנגנון רגולטורי זה עשוי להיות קשור לתפקיד הציטוקינים בתגובה דלקתית, ומשפיע על ייצור NO ומידת התגובה הדלקתית על ידי ויסות הסינתזה של BH4. ויסות סינתזת BH4 על ידי ציטוקינים מתבצע בעיקר ברמה התמלולית. ציטוקינים דלקתיים יכולים לגרום לתעתיק של הגן GTPCH, ובכך להגדיל את רמת הביטוי והפעילות של GTPCH. וציטוקינים אנטי דלקתיים עשויים להפחית את סינתזת BH4 על ידי עיכוב התעתיק של הגן GTPCH.
ויסות הורמונים
הורמונים הם גם אחד הגורמים החשובים המסדירים את סינתזת BH4. לדוגמה, הורמון מגרה זקיקים (FSH) יכול לגרום לוויסות של ביטוי mRNA של GTPCH בתאים זקיקים, ובכך לקדם את הביוסינתזה של BH4. מנגנון רגולטורי זה עשוי להיות קשור לתפקיד FSH בהתפתחות הזקיקה ותפקוד הרבייה. לעומת זאת, הורמונים כמו גלוקוקורטיקואידים עשויים לעכב את ייצור BH4. השפעה מעכבת זו עשויה להיות קשורה לתפקידם של גלוקוקורטיקואידים בוויסות החיסון ותגובה דלקתית.
ויסות מולקולות שליח שנייה
מולקולות המסנג'ר השני התוך תאי כמו מונופוספט אדנוזין מחזורי (CAMP) ממלאות גם תפקיד חשוב בוויסות סינתזת BH4. מחקרים הראו כי מקדם הגן GTPCH של החולדה מכיל אלמנטים של תגובת המחנה. לפיכך, הגדלת ריכוז המחנה התוך תאי יכולה להוביל לעלייה ברמות ה- mRNA של GTPCH, ובכך לקדם את הסינתזה של BH4.
ויסות מיקרוביוטה בטן
מחקרים אחרונים מצאו כי מיקרוביוטה מעי יכולה לשמש גם כמקור אקסוגני לביוסינתזה של BH4. ישנם חיידקים במעי שיכולים לסנתז את BH4, וחיידקים אלה מייצרים BH4 או חומרי המבשר שלה באמצעות תסיסה. לפיכך, ההרכב והפעילות של מיקרוביוטה מעי עשויים להשפיע גם על הסינתזה וברמות vivo של BH4.
ויסות מצב הפחתת חמצון
מצב הרדוקס התוך תאי הוא גם אחד הגורמים החשובים המשפיעים על סינתזת BH4. כאשר נזק תאים מוביל לעלייה ברדיקלים H2O2 תוך -תאיים וברדיקלים ללא חמצן, הוא מעכב את מיחזור BH4 ואת השפעותיו הביולוגיות. השפעה מעכבת זו עשויה להיות קשורה להשפעה של לחץ חמצוני על פעילות האנזים התוך תאית ומבנה מולקולרי.
מַסְקָנָה
סינתזה BH4הוא תהליך רב-שלבי מורכב הכולל אינטראקציות בין אנזימים מרובים ומצעים. על ידי התעמקות במנגנוני הרגולציה, המשמעות הפיזיולוגית והקשר עם מחלות של סינתזת BH4, אנו יכולים להבין טוב יותר את תפקידו של BH4 בגוף ולספק רעיונות ושיטות חדשות לאבחון וטיפול במחלות קשורות. בעתיד, עם התגלות נוספת של מנגנון הסינתזה של BH4 ופיתוח טכנולוגיות חדשות, אנו צפויים לבצע פריצות דרך והתקדמות רבה יותר בתחומים אלה. יחד עם זאת, יש צורך גם לחזק את שיתוף הפעולה הבינתחומי ולקדם מחקר בתחום הסינתזה של BH4 ומטבוליזם לרמה עמוקה יותר.