Биливердин - Biliverdin

Биливердин
Биливердин3.svg
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ЧЭБИ
ЧЭМБЛ
ChemSpider
ECHA InfoCard100.003.675 Отредактируйте это в Викиданных
MeSHБиливердин
UNII
Характеристики
C33ЧАС34N4О6
Молярная масса582.646
Температура плавления> 300 ° С
Опасности
Главный опасностиРаздражающий
Паспорт безопасностиСигма-Олдрич
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
проверитьY проверять (что проверитьY☒N ?)
Ссылки на инфобоксы

Биливердин зеленый тетрапирролик желчь пигмент, и является продуктом гем катаболизм.[1][2] Это пигмент, отвечающий за зеленоватый цвет, иногда наблюдаемый в синяки.[2]

Метаболизм

Метаболизм гема

Биливердин возникает в результате распада гем часть гемоглобин в эритроциты. Макрофаги авария дряхлый эритроцитов и расщепляют гем на биливердин вместе с гемосидерин, в котором биливердин обычно быстро снижает чтобы бесплатно билирубин.[1][3]

Биливердин на короткое время появляется в некоторых синяках зеленого цвета. В синяках его распад на билирубин приводит к желтоватому цвету.[2]

Роль в болезни

Биливердин был обнаружен в избытке в крови людей, страдающих заболеваниями печени. Желтуха вызвано накоплением биливердина или билирубина (или обоих) в системе кровообращения и тканях.[1] Желтушная кожа и склера (белки глаз) характерны для печеночной недостаточности.

Роль в лечении болезни

Обычно считается, что это просто отходы распада гема, но данные, свидетельствующие о том, что биливердин - и другие желчные пигменты - играют физиологическую роль в организме человека, растут.[4][5]

Желчные пигменты, такие как биливердин, обладают значительными антимутагенными и антиоксидантными свойствами и, следовательно, могут выполнять полезную физиологическую функцию.[5] Биливердин и билирубин являются мощными поглотителями гидропероксильные радикалы.[4][5] Также было показано, что они подавляют эффекты полициклические ароматические углеводороды, гетероциклические амины, и окислители - все из которых мутагены. Некоторые исследования показали, что люди с более высокими уровнями концентрации билирубина и биливердина в организме имеют более низкую частоту рак и сердечно-сосудистые заболевания.[4] Было высказано предположение, что биливердин, как и многие другие тетрапирролические пигменты, может действовать как ВИЧ-1. ингибитор протеазы[6] а также оказывает благотворное влияние на астма[5] хотя для подтверждения этих результатов необходимы дальнейшие исследования. В настоящее время нет практического применения биливердина для лечения каких-либо заболеваний.

У нечеловеческих животных

Биливердин - важный пигментный компонент в птичий яичная скорлупа, особенно синяя и зеленая скорлупа. В голубой яичной скорлупе содержится значительно более высокая концентрация биливердина, чем в коричневой яичной скорлупе.[7]

Исследования показали, что биливердин яичной скорлупы вырабатывается в скорлупе, а не в результате распада эритроцитов в кровотоке.[нужна цитата ] хотя нет никаких доказательств того, что источники материала ни тетрапирролы ни свободный гем из плазмы крови.[требуется разъяснение ][нужна цитата ]

Наряду с его присутствием в скорлупе птичьих яиц другие исследования также показали, что биливердин присутствует в сине-зеленой крови многих морских рыб, крови табачный рогатый червь, крылья мотылька и бабочки, сыворотка и яйца лягушек и плацента собак.[8] У собак в очень редких случаях это может привести к рождению щенков с зеленой шерстью; однако зеленый цвет тускнеет вскоре после рождения.[9] в сарган (Белон Белон) и родственных видов кости ярко-зеленые из-за биливердина.[нужна цитата ]

Биливердин также присутствует в зеленой крови, мышцах, костях и слизистой оболочке сцинки рода Прасинохема, нашел в Новая Гвинея. Неясно, является ли это присутствие биливердина экологической или физиологической адаптацией любого рода. Было высказано предположение, что накопление биливердина может сдерживать опасную инфекцию путем Плазмодий малярия паразиты, хотя статистически значимой корреляции не установлено.[10] Камбоджийская лягушка, Chiromantis samkosensis, также демонстрирует эту характеристику вместе с бирюзовыми костями.[11]

В флуоресцентной визуализации

Флуоресцентные белки визуализируют развитие клеточного цикла. Флуоресценция IFP2.0-hGem (1/110) показана зеленым и выделяет S / G2/ М фаз. smURFP Флуоресценция -hCdtI (30/120) показана красным цветом и выделена буквой G.0/ГРАММ1 фазы.

В комплексе с модернизированной бактериальной фитохром, биливердин был использован в качестве хромофора, излучающего ИК-излучение, для визуализации in vivo.[12][13] В отличие от флуоресцентные белки которые образуют свой хромофор через посттрансляционные модификации из полипептидная цепь, фитохромы связывают внешний лиганд (в данном случае биливердин), и для успешной визуализации первого зонда на основе бактериофитохрома потребовалось добавление экзогенного биливердина.[12] Недавние исследования показали, что флуоресцентные белки на основе бактериофитохрома с высоким сродством к биливердину можно визуализировать in vivo с использованием только эндогенного лиганда и, таким образом, с той же легкостью, что и обычные флуоресцентные белки.[13] Появление второго и последующих поколений зондов на основе биливердин-связывающих бактериофитохромов должно расширить возможности неинвазивной визуализации in vivo.

Новый класс флуоресцентный белок возникла из цианобактерий (Trichodesmium erythraeum ) фикобилипротеин, α-аллофикоцианин, и назвал небольшой ультра красный флуоресцентный белок (smURFP ) в 2016 году. smURFP автокаталитически само включает хромофор биливердин без необходимости внешнего белок, известный как лиазе.[14] Медуза - и коралл -производные флуоресцентные белки требуют кислород и произвести стехиометрический количество пероксид водорода на хромофор формирование.[15] smURFP не требует кислород или произвести пероксид водорода и использует хромофор биливердин. smURFP имеет большой коэффициент экстинкции (180 000 млн−1 см−1) и имеет скромную квантовый выход (0,20), что делает его биофизическую яркость сопоставимой с eGFP и ~ в 2 раза ярче, чем большинство красных или дальних красных флуоресцентные белки происходит от коралл. smURFP спектральные свойства аналогичны органическому красителю Cy5.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Бор В., Боулпаэп Э. Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход, 2005. 984-986. Эльзевир Сондерс, США. ISBN  1-4160-2328-3
  2. ^ а б c Москеда, L; Burnight, К; Ляо, S (2005). «Жизненный цикл синяков у пожилых людей». Журнал Американского гериатрического общества. 53 (8): 1339–1343. Дои:10.1111 / j.1532-5415.2005.53406.x. PMID  16078959. S2CID  12394659.
  3. ^ Сейфрид, H; Klicpera, M; Leithner, C; Пеннер, Э (1976). «Метаболизм билирубина (авторский перевод)». Wiener Klinische Wochenschrift. 88 (15): 477–82. PMID  793184.
  4. ^ а б c Балмер, AC; Рид, К; Blanchfield, JT; Вагнер, KH (2008). «Антимутагенные свойства желчных пигментов». Мутационные исследования. 658 (1–2): 28–41. Дои:10.1016 / j.mrrev.2007.05.001. PMID  17602853.
  5. ^ а б c d Охруи, Т; Ясуда, H; Ямая, М; Мацуи, Т; Сасаки, Х (2003). «Временное облегчение симптомов астмы во время желтухи: возможная полезная роль билирубина». Журнал экспериментальной медицины Тохоку. 199 (3): 193–6. Дои:10.1620 / tjem.199.193. PMID  12703664.
  6. ^ McPhee, F; Кальдера, PS; Бемис, GW; McDonagh, AF; Кунц, ID; Крейк, CS (1996). «Желчные пигменты как ингибиторы протеазы ВИЧ-1 и их влияние на созревание вируса ВИЧ-1 и инфекционность in vitro». Биохимический журнал. 320 (Pt 2): 681–6. Дои:10.1042 / bj3200681. ЧВК  1217983. PMID  8973584.
  7. ^ Халепас, Стивен; Хамчанд, Рэнди; Lindeyer, Samuel E.D .; Брюкнер, Кристиан (2017). «Выделение биливердина IXα в виде его диметилового эфира из яичной скорлупы страуса эму». Журнал химического образования. 94 (10): 1533–1537. Bibcode:2017JChEd..94.1533H. Дои:10.1021 / acs.jchemed.7b00449.
  8. ^ Фанг, LS; Бада, JL (1990). «Сине-зеленая плазма крови морских рыб». Сравнительная биохимия и физиология B. 97 (1): 37–45. Дои:10.1016 / 0305-0491 (90) 90174-П. PMID  2253479.
  9. ^ «Эти щенки родились с зеленой шерстью».
  10. ^ Остин, К; Перкинс, S (2006). «Паразиты в очаге биоразнообразия: обзор кроветворных и молекулярно-филогенетический анализ плазмодиев сцинков Новой Гвинеи». Журнал паразитологии. 92 (4): 770–777. Дои:10.1645 / GE-693R.1. PMID  16995395. S2CID  1937837.
  11. ^ Ли Грисмер, Л .; Thy, Neang; Хав, Ты; Холден, Джереми (2007). «Новый вид Chiromantis Peters 1854 (Anura: Rhacophoridae) из Пном Самкоса в Северо-западных горах Кардамона, Камбоджа». Herpetologica. 63 (3): 392–400. Дои:10.1655 / 0018-0831 (2007) 63 [392: ANSOCP] 2.0.CO; 2.
  12. ^ а б X. Шу; и другие. (2009). «Экспрессия млекопитающими инфракрасных флуоресцентных белков, созданных из бактериального фитохрома». Наука. 324 (5928): 804–807. Bibcode:2009Наука ... 324..804С. Дои:10.1126 / science.1168683. ЧВК  2763207. PMID  19423828.
  13. ^ а б Г.С. Филонов; Пяткевич, Кирилл Д; Тинг, Ли-Мин; Чжан, Цзинхан; Ким, Ками; Верхуша Владислав В; и другие. (2011). «Яркий и стабильный флуоресцентный белок в ближнем инфракрасном диапазоне для визуализации in vivo». Nat Biotechnol. 29 (8): 757–761. Дои:10.1038 / nbt.1918. ЧВК  3152693. PMID  21765402.
  14. ^ а б Родригес, Эрик А .; Тран, Джеральдин Н .; Гросс, Ларри А.; Крисп, Джессика Л .; Шу, Сяокунь; Lin, John Y .; Цзянь, Роджер Ю. (2016-08-01). «Дальний красный флуоресцентный белок произошел из цианобактериального фикобилипротеина». Методы природы. 13 (9): 763–9. Дои:10.1038 / nmeth.3935. ISSN  1548-7105. ЧВК  5007177. PMID  27479328.
  15. ^ Цзянь, Роджер Ю. (1998-01-01). «Зеленый флуоресцентный белок». Ежегодный обзор биохимии. 67 (1): 509–544. Дои:10.1146 / annurev.biochem.67.1.509. PMID  9759496.

внешняя ссылка