메티오닌 (만난 M)은 비극성 아미노산 또는 소수성 아미노산의 그룹으로 분류된다. 이 아미노산은 측쇄에 금속 원자 또는 친전 자기와 반응 할 수있는 황 (S)을 포함합니다.
메티오닌은 20 세기 20 세기에 John Howard Mueller에 의해 발견되었습니다. Mueller는 그가 용혈성 연쇄상 구균 배양을 성장시키는 데 사용한 단백질 인 카제인에서 메티오닌을 분리했습니다.
아미노산 메티오닌의 화학 구조 (출처 : Wikimedia Commons를 통한 Hbf878)
"메티오닌"이라는 이름은이 아미노산의 화학 명인 γ- 메틸 티올 -α- 아미노 부티르산의 약자로 1925 년 S. Odake에 의해 도입되었습니다.
포유류의 필수 아미노산이며 몸이식이에서 메티오닌을 얻는 한 비 필수 아미노산 인 시스테인의 합성 경로로 들어갈 수 있습니다. 식물과 박테리아는 시스테인과 호모 세린의 유도체 인 호모시스테인에서 합성합니다.
이화 작용은 한편으로는 구조에서 질소를 제거하고 요소로 배설하고 다른 한편으로는 탄소 사슬을 숙시 닐 CoA로 변환하는 것을 의미합니다.
발린 및 트레오닌과 함께 메티오닌은 포도당 생성 아미노산으로 간주됩니다. 이러한 아미노산은 숙시 네이트로 전환되어 Krebs주기에 들어갈 수 있기 때문입니다. 포도당 생성 아미노산은 탄수화물과 포도당을 생산할 수 있습니다.
참치, 고기, 달걀 흰자, 치즈 및 견과류와 같은 메티오닌이 풍부한 음식이 많이 있습니다.
메티오닌은 많은 단백질의 합성에 필수적이며, 주로 골격근에 대한 지방 대사에 중요한 기능을 수행하며 항산화 제 역할도합니다.
메티오닌과 황의 대사와 관련된 질병은 건강에 미치는 영향의 정도가 다른 병리와 관련된 수많은 장애가 있습니다. 일부는 혈전증, 중추 신경계 (CNS) 장애, 심각한 정신 및 골격계 지연을 동반하는 호모시스테인 축적을 유도합니다.
메티오닌의 분해에 작용하는 첫 번째 효소 인 아데노 실 트랜스퍼 라제의 부족과 같은 다른 것들은 메티오닌이 풍부한 음식을 식단에서 제한함으로써 조절되는 상대적으로 양성 병리 인 메티오닌의 축적을 초래합니다.
형질
메티오닌은 인체 나 많은 사람이 생산하지 않는 필수 아미노산입니다. 이것은 우수한 항산화 제이며 우리 몸의 유황 공급원입니다.
영아의 일일 메티오닌 요구량은 45mg / 일, 어린이의 경우 800mg / 일, 성인의 경우 350 ~ 1,100mg / 일입니다.
메티오닌은 체내 유황의 주요 공급원 중 하나입니다. 황은 티아민 또는 비타민 B1과 같은 일부 비타민, 글루카곤, 인슐린 및 일부 뇌하수체 호르몬과 같은 일부 호르몬의 기본 구성 요소입니다.
피부, 손톱, 모발에있는 단백질 인 케라틴에 들어 있으며 콜라겐과 크레아틴 합성에도 중요합니다. 따라서 황의 공급 원인 메티오닌은 황의 모든 기능 또는 황을 포함하는 유기 물질과 관련이 있습니다.
구조
메티오닌의 화학식은 HO2CCH (NH2) CH2CH2SCH3이고 분자식은 C5H11NO2S입니다. 무극성 아미노산으로 분류되는 소수성 필수 아미노산입니다.
아미노기 (-NH2), 카르복실기 (-COOH), 수소 원자 및 황을 포함하고 다음과 같이 구성되는 측쇄 (-R)에 결합 된 α 탄소를 가지고 있습니다. -CH2 -CH2-S-CH3.
글리신을 제외한 모든 아미노산은 L 또는 D 형태의 거울상 이성질체로 존재할 수 있으므로 L- 메티오닌과 D- 메티오닌이 존재할 수 있습니다. 그러나 L- 메티오닌 만이 세포 단백질의 구조에서 발견됩니다.
이 아미노산은 해리 상수 pK 1이 2.28이고 pK2가 9.21이며 등전점은 5.8입니다.
풍모
메티오닌은 많은 단백질의 합성에 필수적인 아미노산으로, 그중 일부 호르몬, 피부, 모발 및 손톱의 구성 단백질 등이 있습니다.
수면을위한 천연 이완제로 사용되며 손톱, 피부 및 모발의 좋은 상태에 매우 중요합니다. 간 및 심장 질환을 예방합니다. 동맥의 지방 축적을 방지하고 시스테인과 타우린의 합성에 필수적입니다.
지방을 에너지로 사용하는 것을 선호하고 특히 골격근에서 지방을 운반하고 사용하는 데 개입하므로 근육 운동에 매우 중요합니다.
히스타민 수치를 감소시킵니다. 활성 산소를 줄이는 데 도움이되는 천연 항산화 제입니다. 또한 항우울제 및 불안 완화 효과가 있습니다.
신경 종양학 분야의 양전자 방출 단층 촬영 (PET)에서 영상 연구를위한 "방사선 추적자"로 메티오닌을 최근에 사용했습니다.
또한 수술 적출 계획 과정과 치료에 대한 반응 모니터링 및 재발 평가 모두에서 신경 교종의 방사선 조영제로 광범위하게 사용됩니다.
최근에는 메티오닌의 사용이 대두 식물의 성장을 개선하기 위해 효율적으로 테스트되었습니다.
생합성
메티오닌 생합성은 1931 년 영국인 George Barger와 그의 조수 Frederick Philip Coine에 의해 기술되고 출판되었습니다.
박테리아와 식물은 메티오닌과 시스테인을 합성 할 수 있지만, 대부분의 동물은식이에서 메티오닌을 얻고 초기 기질 인 메티오닌에서 시작하는 생합성 경로에서 시스테인을 얻습니다 (또한 소비 된 음식으로 시스테인을 획득합니다. 다이어트).
생합성 경로
식물과 박테리아는 시스테인을 황의 공급원으로 사용하고 호모 세린을 메티오닌 합성을위한 탄소 골격의 공급원으로 사용합니다. 호모 세린은 세 가지 효소 반응을 통해 아스 파르 테이트에서 합성됩니다.
(1) 아스 파르 테이트는 아스 파르 테이트 키나제 효소에 의해 β- 아스 파르 틸 포스페이트로 전환되고, (2) 아스파르트 산 β- 세미 알데히드로 전환되며, (3) 호모 세린 탈수소 효소의 작용으로 호모 세린이 생성됩니다.
메티오닌 합성의 첫 번째 단계는 호모 세린과 숙시 닐 -CoA를 반응시켜 O- 숙시 닐 호모 세린을 형성하는 것입니다. 이 반응에서 숙시 닐 -CoA가 절단되어 CoA 부분과 숙시 네이트가 호모 세린에 결합하는 것을 방출합니다.
생합성 경로에서 조절 또는 제어 단계는 최종 생성물 인 메티오닌이 결국 호모 세린 숙시 닐 트랜스퍼 라제 효소를 억제하기 때문에 첫 번째 효소 반응입니다.
합성의 두 번째 단계는 O-succinyl homoserine과 cystathionine의 생성과 함께 효소 cystathionine γ-synthetase에 의해 촉매되는 시스테인의 반응입니다.
이 경로의 세 번째 반응은 β-cystathionine에 의해 촉매되며, 이는 cystathiotin을 절단하여 황이 호모 세린에서 파생 된 4 개의 탄소 측쇄에 부착되도록합니다. 이 반응의 결과는 호모시스테인의 형성과 1 개의 피루 베이트와 1 개의 NH4 + 이온의 방출입니다.
마지막 반응은 호모시스테인을 기질로하고 코엔자임 메틸 코발라민 (비타민 B12 (시아 노 코발라민)에서 파생 됨)과 함께 메틸기를 5- 메틸 테트라 하이드로 폴 레이트에서 호모시스테인의 설프 하이 드릴 그룹으로 옮기는 호모시스테인 메틸 트랜스퍼 라제에 의해 촉매 작용을받습니다. 메티오닌 기원.
이 반응에서 테트라 하이드로 폴 레이트는 유리한 상태로 남아 있습니다.
하락
메티오닌, 이소류신 및 발린은 숙시 닐 -CoA로 분해됩니다. 메티오닌에있는 탄소의 3/5는 석시 닐 -CoA를 형성하고, 카르 복실에있는 탄소는 CO2를 형성하고, 메티오닌에있는 메틸기는 그대로 제거됩니다.
메티오닌 분해의 첫 번째 단계는 "활성 메티오닌"이라고도하는 S- 아데노 실 -L- 메티오닌을 생성하는 L- 메티오닌 아데노 실 트랜스퍼 라제를 사용하여 L- 메티오닌을 ATP와 축합시키는 것입니다.
S- 메틸기는 다양한 수용체로 전달되어 S-adenosyl-L-homocysteine이 형성되어 가수 분해를 통해 아데노신을 잃어 L-homocysteine이됩니다. 호모시스테인은 세린에 결합하여 시스타 티오 닌을 형성합니다. 이 반응은 cystathionine β-synthetase에 의해 촉매됩니다.
시스타 티오 닌은 가수 분해되어 L- 호모 세린과 시스테인을 생성합니다. 이것이 호모시스테인이 호모 세린을 생성하고 세린이 시스테인을 생성하는 방법이므로이 반응은 세린에서 시스테인의 생합성에 일반적입니다.
그런 다음 Homoserine deaminase는 homoserine을 α-ketobutyrate로 전환하여 NH4를 방출합니다. A- 케토 부티레이트는 CoA-SH 및 NAD +의 존재하에 프로피 오닐 -CoA를 형성하고, 이는 메틸 말로 닐 -CoA로 전환되고 이것은 숙시 닐 -CoA로 전환된다.
이러한 방식으로, 메티오닌 탄소 사슬의 일부는 결국 포도당 합성에 통합 될 수있는 포도당 생성 기질 인 석시 닐 -CoA를 형성합니다. 이것이 메티오닌이 글루코스 생성 아미노산으로 간주되는 이유입니다.
메티오닌 분해를위한 대체 경로는 에너지 기질로 사용하는 것입니다.
모든 아미노산과 마찬가지로 메티오닌의 질소는 트랜스 아 민화에 의해 α- 탄소에서 제거되고이 α- 아미노 그룹은 최종적으로 L- 글루타메이트로 전달됩니다. 산화 적 탈 아미 노화에 의해이 질소는 요소 순환으로 들어가 소변에서 제거됩니다.
메티오닌이 풍부한 음식
메티오닌이 풍부한 식품은 다음과 같습니다.
-달걀 흰자.
-숙성 치즈, 크림 치즈, 요거트 등 유제품 유도체
-물고기, 특히 참치 또는 황새치와 같은 소위 푸른 물고기.
-게, 랍스터, 새우는 메티오닌의 중요한 공급원입니다.
-돼지 고기, 소고기, 닭고기.
-호두 및 기타 말린 과일은 메티오닌이 풍부하며 채식주의 자와 채식주의자를위한 단백질 대체물을 나타냅니다.
-참깨, 호박, 피스타치오
또한 검은 색과 흰색의 콩, 콩, 옥수수, 순무, 시금치, 근대와 같은 잎이 많은 녹색 채소에서도 발견됩니다. 브로콜리, 호박, 스쿼시는 메티오닌이 풍부합니다.
섭취의 이점
필수 아미노산이므로 섭취하는 모든 기능을 수행하는 데 필수적입니다. 에너지 연료 사용을위한 지방 수송을 촉진함으로써 메티오닌은 지방 축적으로부터 간과 동맥을 보호합니다.
그것의 섭취는 지방간 및 죽상 경화증과 같은 상태로부터 신체를 보호하는 데 유익합니다.
메티오닌은 비타민 B12 치료에 반응하지 않는 산화 질소 유발 성 골수 병증 및 거대 세포 성 빈혈의 심각한 경우의 치료에 효과적인 것으로 나타났습니다.
S-adenosyl-L-methionine (SAM)의 사용은 우울증에 대한 자연적이고 대안적인 치료법으로 효과적입니다. 이는 SAM이 뇌에서 항 우울 특성을 가진 다양한 신경 전달 물질의 합성에 관여하는 메틸기 기증자라는 사실 때문입니다.
산화 스트레스는 적어도 부분적으로 간, 신장 및 뇌를 포함한 다양한 기관의 손상에 관여합니다. 메티오닌과 같은 항산화 제의 사용은 산화 스트레스로 인한 손상을 예방하고 교정하기 위해 가정되었습니다.
결핍 장애
메티오닌의 대사와 관련된 몇 가지 병리가 있는데, 이는 장 흡수와 관련이 있으며, 이는 특정 대사 산물의 축적 또는 아미노산의 솔직한 결핍을 초래합니다.
메티오닌 대사 장애의 경우 가장 흔한 것은 I, II, III 및 IV 형인 소위 호모 시스틴 뇨증입니다.
제 1 형 호모 시스틴 뇨증은 시스타 티오 닌 β- 합성 효소 결핍으로 인한 것이며 혈전증, 골다공증, 수정체 탈구 및 자주 정신 지체와 유사한 임상 증상과 관련이 있습니다.
유형 II 호모 시스틴 뇨증은 N5N10- 메틸렌 테트라 히드로 폴 레이트 환원 효소의 결핍으로 인해 발생합니다. Type III homocystinuria는 methylcobalamin 합성의 결핍으로 인해 N5-methyltetrahydrofolate-homocysteine transmethylase의 감소 때문입니다.
마지막으로, IV 형 호모 시스틴 뇨증은 코발라민 흡수 결함으로 인해 N5- 메틸 테트라 하이드로 폴 레이트-호모시스테인 트랜스 메틸 라제 감소와 관련이 있습니다.
Homocystinuria는 메티오닌 대사의 유전 적 결함이며 160,000 명의 신생아 중 1 명에게서 자주 발생합니다. 이 병리학에서는 혈장 메티오닌의 증가를 동반하는 S- 아데노 실 메티오닌과 함께 약 300mg의 호모 시스틴이 매일 배설됩니다.
메티오닌 섭취를 줄이고 삶의 초기에 식단에서 시스테인을 늘리면 이러한 질병으로 인한 병리학 적 변화를 예방하고 정상적인 발달이 가능합니다.
메티오닌 흡수 장애 결핍의 경우, 가장 중요한 영향은 어느 정도의 정신 지체와 관련 될 수있는 중추 신경계 (CNS)의 신경 섬유의 수초화 실패와 관련이 있습니다.
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