Kyselina izoasparágová

Kyselina izoasparágová (izoaspartát, izoaspartyl, β-aspartát) je reziduum izomérne s kyselinou asparágovou. Je to β-aminokyselina s posunutou karboxylovou skupinou oproti aspartátu. Izoaspartát nie je samostatnou aminokyselinou, je to len reziduum vystupujúce v proteínoch - vzorcom je ekvivalentná aspartátu, ale v bielkovinách sa viaže γ-karboxylovou skupinou namiesto α-karboxylovej skupiny. Karboxylová skupina bočného reťazca sa teda stáva súčasťou hlavného reťazca peptidu. Táto zmena je spôsobená chemickou reakciou, v ktorej dusíkový atóm nasledujúcej peptidovej väzby nukleofilne atakuje γ-uhlík bočného reťazca asparagínu alebo kyseliny asparágovej (označené čiernou farbou hore na obrázku), čím vzniká sukcínimidový medziprodukt (označený červenou). Hydrolýzou tohto medziproduktu vznikajú dva produkty, buď kyselina asparágová (označená čiernou v ľavej časti obrázka) alebo kyselina izoasparágová, čo je β-aminokyselina (označená zelenou na obrázku dole).^[1] V tejto reakcii dochádza i k deamidácii asparagínu. V procese môže dôjsť k racemizácii, čo vedie k tvorbe D-aminokyselín.^[2]

Kinetika tvorby izoaspartylu

Reakcie, pri ktorých dochádza k tvorbe izoaspartylu, by mohli byť jedným z faktorov limitujúcich polčas života bielkovín.^[3]

Tvorba izoaspartylu prebieha omnoho rýchlejšie, ak v peptidovom reťazci za asparagínom nasleduje malá, flexibilná aminokyselina (napríklad Gly) s odhalenou peptidovou väzbou. Tieto reakcie prebiehajú omnoho rýchlejšie aj pri vyššom pH (>10) a vyšších teplotách.

Oprava

L-Izoaspartylmetyltransferáza opravuje izoasparátové a D-aspartátové reziduá tým, že napojí metylovú skupinu na karboxylovú skupinu bočného reťazca, čím vznikne ester. Ester sa rýchlo a spontánne premení na sukcínimid (označený v obrázku červenou) a náhodne sa premení na kyselinu asparágovú (označenú čiernou) alebo naspäť na izoaspartát (označený zelenou), čo umožní ďalší pokus.^[4]

Referencie

↑ Propensity for spontaneous succinimide formation from aspartyl and asparaginyl residues in cellular proteins. Int. J., Peptide Protein Res., 1987, s. 808–821. DOI: 10.1111/j.1399-3011.1987.tb03390.x. PMID 3440704.
↑ Mass spectrometric analysis of asparagine deamidation and aspartate isomerization in polypeptides. Electrophoresis, 2010, s. 1764–1772. DOI: 10.1002/elps.201000027. PMID 20446295.
↑ Succinimide Formation from Aspartyl and Asparaginyl Peptides as a Model for the Spontaneous Degradation of Proteins. J. Biol. Chem., 1989, s. 6164–6170. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)83327-0. PMID 2703484.
↑ Deficiency in protein L-isoaspartyl methyltransferase results in a fatal progressive epilepsy. J. Neurosci., March 1998, s. 2063–74. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.18-06-02063.1998. PMID 9482793.

Zdroj

Chemický portál
Biologický portál

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Isoaspartate na anglickej Wikipédii.

Zdroj:
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.

[1] Propensity for spontaneous succinimide formation from aspartyl and asparaginyl residues in cellular proteins. Int. J., Peptide Protein Res., 1987, s. 808–821. DOI: 10.1111/j.1399-3011.1987.tb03390.x. PMID 3440704.

[2] Mass spectrometric analysis of asparagine deamidation and aspartate isomerization in polypeptides. Electrophoresis, 2010, s. 1764–1772. DOI: 10.1002/elps.201000027. PMID 20446295.

[3] Succinimide Formation from Aspartyl and Asparaginyl Peptides as a Model for the Spontaneous Degradation of Proteins. J. Biol. Chem., 1989, s. 6164–6170. DOI: 10.1016/S0021-9258(18)83327-0. PMID 2703484.

[Yamamoto-4] Deficiency in protein L-isoaspartyl methyltransferase results in a fatal progressive epilepsy. J. Neurosci., March 1998, s. 2063–74. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.18-06-02063.1998. PMID 9482793.

[1]

[2]

[3]

[4]