류신

Leucine

류신
L-Leucine.svg
Leucine-from-xtal-3D-bs-17.png
Leucine-from-xtal-3D-sf.png
이름
IUPAC 이름
류신
기타 이름
2-아미노-4-메틸펜탄산
식별자
3D 모델(JSmol)
체비
첸블
켐스파이더
드러그뱅크
ECHA 정보 카드 100.000.475 Edit this at Wikidata
케그
유니
  • InChI=1S/C6H13NO2/c1-4(2)3-5(7)6(8)9/h4-5H, 3,7H2,1-2H3,(H,8,9)/t5-/m0/s1 checkY
    키: ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N checkY
  • InChI=1/C6H13NO2/c1-4(2)3-5(7)6(8)9/h4-5H, 3,7H2,1-2H3,(H,8,9)/t5-/m0/s1
    키: ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVBU
  • CC(C)C[C@@H](C(=O)O)n
  • Zwitterion : CC(C)C[C@@H](C(=O)[O-])[NH3+]
특성.
C6H13NO2
몰 질량 131.175 g/140−1
산도(pKa) 2.36(디옥실), 9.60(디옥실)[2]
- 84.9 · 10−6 cm3 / 세로
보충 데이터 페이지
류신(데이터 페이지)
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류신(Leucine, 기호 Leu 또는 L)[3]은 단백질의 생합성에 사용되는 필수 아미노산이다.류신은 α-아미노기(생물학적 조건 하에서 양성자화된3+ -NH 형태), α-카르본산기(생물학적 조건 하에서 탈양성자화된 -COO 형태) 및 측쇄 이소부틸기를 함유하여 비극성 지방족 아미노산이다.그것은 인간에게 필수적이며, 이것은 인체가 그것을 합성할 수 없다는 것을 의미한다: 그것은 식단에서 얻어야 한다.인간의 음식 공급원은 고기, 유제품, 콩 제품, 콩과 콩과 다른 콩과 같은 단백질을 함유한 음식이다.코돈 UUA, UUG, CUU, CUC, CUA 및 CUG에 의해 부호화됩니다.

발린이나 이소류신과 마찬가지로 류신은 분기사슬 아미노산이다.류신 대사의 주요 대사 최종 산물은 아세틸-CoA와 아세토아세테이트이며, 결과적으로 리신은 두 가지 배타적인 케톤성 아미노산 중 하나이며,[4] 다른 하나는 리신이다.그것은 인간에게 [5]가장 중요한 케톤성 아미노산이다.

류신 및 β-히드록시β-메틸부틸산은 인간에서 약리학적 활성을 나타내며, 라파마이신(mTOR)[6][7]의 역학적 표적(mTOR)의 인산화를 통해 단백질 생합성을 촉진하는 것으로 입증되었다.

식이 류신

L-류신은 식품첨가물로서 E번호 E641을 가지며 향미증진제로 [8]분류된다.

요구 사항들

미국 의학연구소 식품영양위원회(FNB)는 2002년 필수 아미노산에 대한 권장식량(RDA)을 정했다.류신의 경우 19세 이상 성인의 경우 체중당 42mg/kg.[9]

출처

류신의[10] 식품원
음식. g/100g
유청 단백질 농축액, 건조 분말 10.0-12.0
콩 단백질 농축액, 건조 분말 7.5-8.5
콩단백질 농축액, 건조분말 6.6
콩, 숙성 종자, 볶음, 소금 2.87
삼베씨, 껍데기 2.16
소고기, 동그랗게, 윗동그랗게, 생 1.76
땅콩 1.67
생선, 연어, 핑크, 생 1.62
밀배아 1.57
아몬드 1.49
닭고기, 브로일러 또는 프라이어, 허벅지, 생 1.48
계란, 노른자, 생닭 1.40
귀리 1.28
에다마메(콩, 녹색, 생) 0.93
콩, 핀토, 조리 0.78
렌틸콩, 조리 0.65
병아리콩, 요리 0.63
옥수수, 노란색 0.35
우유, 통유, 유지방 3.25% 0.27
쌀, 갈색, 미디엄 곡물, 조리 0.19
우유, 인간, 성숙, 유체 0.10

건강에 미치는 영향

식이 보충제로서 류신은 노화된 [11]쥐의 근육 단백질 합성을 증가시킴으로써 근육 조직의 분해를 늦추는 것으로 밝혀졌다.그러나 비교연구의 결과는 상반된다.류신 보충제는 건강한 노인의 [12]근육량이나 체력을 증가시키지 않는다.더 많은 연구가 필요하며, 가급적 사회의 객관적이고 무작위적인 표본에 기초한 연구가 필요하다.생활습관 선택, 나이, 성별, 식단, 운동 등과 같은 요인을 분석에 반영하여 보조 류신의 효과를 독립형으로 격리하거나 다른 분기사슬 아미노산(BCAA)과 함께 섭취할 경우 분리해야 한다.그때까지, 식이 보조 류신은 전체 인구의 근육 성장이나 최적 유지의 주된 이유로 연관될 수 없다.

L-류신과 D-류신 모두 쥐를 간질 [13]발작으로부터 보호합니다.D-류신은 또한 적어도 디아제팜만큼 효과적이고 진정 [13]효과가 없는 발작 활성 개시 후 생쥐에서 발작을 종결시킨다.L-류신의 식사 섭취가 감소하면 [14]생쥐의 지방질이 감소합니다.류신의 높은 혈중 수치는 인간, 쥐, [15]설치류에서 인슐린 저항성과 관련이 있습니다.이는 mTOR [16]시그널링을 자극하는 류신의 효과 때문일 수 있습니다.류신 및 기타 BCAA의 식이 제한은 에너지 소비를 증가시킴으로써 야생형 생쥐의 식이요법 유도 비만을 역전시킬 수 있으며, 초마법 [17][18]생쥐의 지방질량 증가를 제한할 수 있다.

안전.

분해된 메이플 시럽 소변 질환에서 볼 수 있는 류신 독성은 정신착란과 신경학적 손상을 유발하며 생명을 [19]위협할 수 있습니다.

류신을 많이 섭취하면 L-트립토판의 [20]니아신으로의 전환을 방해하기 때문에 니아신 상태가 낮은 사람들에게 펠라그라 증상을 유발하거나 악화시킬 수 있습니다.

500mg/kg/d를 초과하는 용량에서 류신이 고암몬혈증으로 [21]관찰되었다.따라서, 비공식적으로 건강한 성인 남성에서 류신의 허용 가능한 상한 섭취 수준(UL)은 급성 식사 조건에서 [21][22]500mg/kg/d 또는 35g/d로 제안될 수 있다.

약리학

약역학

류신은 근섬유근 단백질 [23]합성을 직접 자극하는 기능을 가진 식이 아미노산이다.류신의 이러한 효과는 단백질 생합성 및 세포 성장을 조절하는 세린-트레오닌 단백질 키나제인 라파마이신(mTOR)[7]의 기계적 목표물의 활성제로서의 역할에서 비롯된다.류신에 의한 mTOR 활성화는 Rag GTPases,[24][25][26] 류신-tRNA 합성효소에 [24][25]대한 류신 결합, 세스트린 [27][28][29]2에 대한 류신 결합 및 기타 메커니즘을 통해 매개된다.

사람의 대사

인간의 류신 대사
Diagram of leucine, HMB, and isovaleryl-CoA metabolism in humans
L-류신
배출된
소변으로
(10–40%)


알 수 없는
효소
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L-류신에 [32][33][34]상대적인 HMB 및 이소발레릴-CoA의 인간 대사 경로.두 가지 주요 경로 중 L-류신은 대부분 이소발레릴-CoA로 대사되며, 약 5%만이 [32][33][34]HMB로 대사된다.

류신 대사는 인체의 많은 조직에서 일어나지만, 대부분의 식이 류신은 간, 지방 조직, 근육 [35]조직 내에서 대사된다.아디포스와 근육조직은 스테롤과 다른 [35]화합물의 형성에 류신을 사용한다.이 두 조직에서의 류신 결합 사용은 [35]간에서보다 7배 더 많다.

건강한 개인에서 식이 L-류신의 약 60%는 수 시간 후에 대사되며, 식이 L-류신의 약 5%(2~10% 범위)는 β-히드록시β-메틸낙산(HMB)[36][37][34]으로 전환된다.식이성 L-류신의 약 40%는 아세틸-CoA로 변환되어 이후 다른 [34]화합물의 합성에 사용된다.

L-류신 대사의 대부분은 초기에 분기사슬 아미노산 아미노산 아미노전달효소(aminotransferase)에 의해 촉매되어 α-케토이소카프로산(α-KIC)[36][34]을 생성한다.α-KIC는 대부분 미토콘드리아 효소 분지 사슬 α-케토산 탈수소효소에 의해 대사되며, 이는 이를 이소발레릴-CoA로 [36][34]변환시킨다.이소발레릴-CoA는 이후 이소발레릴-CoA 탈수소효소에 의해 대사되어 MC-CoA로 변환되어 아세틸-CoA 및 기타 [34]화합물의 합성에 사용된다.비오틴 결핍 시에는 MC-CoA로부터 Enoyl-CoA 하이드라타아제 [30][31][38]및 미지의 티오에스테라아제 효소를 통해 HMB를 합성할 수 있으며, 이들은 MC-CoA를 HMB-CoA로,[31] HMB-CoA를 HMB로 각각 변환한다.α-KIC는 세포질 효소 4-히드록시페닐피루브산디옥시게나아제(KIC dioxygenase)에 의해 비교적 소량의 α-KIC가 간에서 대사되며, 이는 α-KIC를 [36][34][39]HMB로 변환하는 역할을 한다.

L-류신 대사의 일부(약 33%를 차지하는 고환을 제외한 모든 조직에서 5% 미만)는 처음에 류신 아미노무타아제에 의해 촉매되어 β-류신을 생성하며, β-케토이소카프로에이트(β-KIC), β-케토이소카프로필-CoA, 아세틸-CO로 대사된다.

HMB의 신진대사는 특성화되지 않은 효소에 의해 촉매되며, 효소는 HMB-CoA를 β-히드록시β-메틸부틸-CoA(HMB-CoA)[30][34]로 변환한다.HMB-CoA는 [36][34]β-메틸크로토닐-CoA(MC-CoA) 또는 히드록시메틸글루타릴-CoA(HMG-CoA)를 생성하는 에노일-CoA 가수분해효소 또는 다른 비특징 효소에 의해 대사된다.이어서 메틸크로토닐-CoA 카르복실화효소에 의해 MC-CoA가 메틸글루타코닐-CoA(MG-CoA)로 변환되고, 메틸글루타코닐-CoA 가수분해효소에 의해 [36][34][40]메틸글루타코닐-CoA로 변환된다.그런 다음 HMG-CoA는 HMG-CoA 분해효소에 의해 아세틸-CoA 및 아세트산염으로 분해되거나 메발론산 [36][34]경로를 통해 콜레스테롤 생성에 사용된다.

비인간 유기체에서의 합성

류신은 잠재적인 전구체 화합물로부터 그것을 합성하는 완전한 효소 경로가 없기 때문에 동물의 식단에서 필수적인 아미노산이다.결과적으로, 그들은 보통 단백질의 구성 요소로서 그것을 섭취해야 한다.식물과 미생물은 일련의 [41]효소로 피루브산으로부터 류신을 합성한다.

소수성 아미노산 발린의 합성도 이 경로의 초기 부분을 포함한다.

화학

(S)-류신(또는 L-류신), 왼쪽, (R)-류신(또는 D-류신), 오른쪽, 중성 pH에서 zwitterionic 형태의

류신은 선형이 아닌 지방족 측쇄를 가지고 있기 때문에 분기사슬아미노산(BCAA)

라세미크 류신은 생체 분자 비대칭의 기원을 더 잘 이해하기 위해 원형 편광 싱크로트론 방사선을 받았다[when?].생체 분자의 균질성의 [42]광화학적인 기원을 나타내는 2.6%의 에난티오머 증가가 유도되었다.

「 」를 참조해 주세요.

  • 류신, 류신의 이성질체 및 유도체
  • 전사인자 단백질의 일반적인 모티브인 류신 지퍼

메모들

  1. ^ 이 반응은 알려지지 않은 티오에스테라아제 [30][31]효소에 의해 촉매된다.

레퍼런스

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    그림 8.57: 웨이백 머신에서 2018년 3월 22일 L-leucineArchived의 대사
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외부 링크