Struttura, funzioni e sintesi di cadaverina

IL Cadaverina È una poliammina di origine naturale con più forme bioattive. Le poliammine sono molecole con caratteristiche cationiche distribuite in tutto il citosol cellulare e aiutano a regolare i processi di crescita cellulare e differenziazione.

Negli animali, gli incrementi della concentrazione di cadavere nel citosol delle cellule sono stati generalmente collegati alla crescita cellulare. Tuttavia, a volte, tale crescita può essere dovuta a una tumorogenesi tissutale.

Schema grafico di una molecola di caterina (fonte: CalVo. [Dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Nelle piante è stato dimostrato che il cadavere ha una funzione indispensabile nella divisione cellulare ed embriogenesi. Interagisci direttamente con acidi nucleici e componenti anionici che ha la membrana cellulare.

La cadaverina è facilmente sintetizzata da uno degli aminoacidi di base, ricco di gruppi di azoto, come l'alanina. Per questo motivo, gli alimenti ricchi di aminoacidi, se non sono adeguatamente conservati, sviluppano il prodotto di Odori marci di formazione corporeo.

Oggi, il cadavere è prodotto con interesse commerciale attraverso la fermentazione microbica diretta o i bioreattori a cellule intere.

Per tutti questi motivi, la corporeina ha molte applicazioni per la biotecnologia nei settori dell'agricoltura e della medicina e, al momento, questo composto sta diventando un importante chimico industriale, a causa della sua ampia varietà di applicazioni.

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Struttura

Il cadavere ha un nucleo costituito da un α-alcan. La sua struttura è molto simile a quella dell'esametilendiammina e, quindi, è usata nella sintesi di poliammidi e poliuretani.

Il nome comune "Cadaverina" deriva dall'aroma dei cadaveri di decomposizione. I batteri che iniziano a abbattere i corpi sintetizzano una grande quantità di cadavere e causano quell'aroma pestilente.

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La formula molecolare della caterina è C5H14N2 e il nome del composto chimico può essere 1.5-pintanodiamina o 1.5-diaminopenan. È un solubile composto in acqua.

Il peso molecolare del cadavere è di 102.178 g/mol, ha un punto di fusione di 9 ° C e un punto di ebollizione di 179 ° C. Il composto è infiammabile in presenza di una fonte di calore superiore a 62 ° C.

Nella sua forma commerciale, il cadavere è in incolore liquido con l'odore repellente e spiacevole caratteristico del composto.

Questo composto è controparte di Putrescina, tuttavia, putrescina ha uno scheletro centrale di quattro atomi di carbonio (butano) e non cinque, come Corpore.

La maggior parte dei composti che hanno una struttura simile al cadavere, come putrescina, norespimidina, spermidina e sperma, sono caratterizzati dal loro odore forte, tipicamente riconosciuto come un odore caratteristico della carne in decomposizione.

Funzioni

Nei batteri

Nei batteri, una delle principali funzioni del cadavere è quella di regolare il pH nel citosol, cioè protegge le cellule dallo stress acido e riesce quando il pH diminuisce e ci sono abbondanti quantità di L-lisina nel mezzo, da cui sono può sintetizzare cadavere.

Questo meccanismo di protezione è attivato dalla segnalazione delle proteine ​​della membrana chiamate cadavere C. Questi sono attivati ​​quando rilevano un aumento della concentrazione di ioni H+ all'estero.

Inoltre, quando le cellule sono in condizioni anaerobiche (assenza di ossigeno) li protegge dall'assenza di fosforo inorganico (PI).

In anaerobic batteri cadavere è un componente essenziale della parete cellulare, poiché funziona come un legame tra peptidoglicano e membrana esterna. La cadaverina partecipa anche alla biosintesi e all'esportazione di siderofori nell'ambiente extracellulare.

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Nelle piante

Nelle piante l'applicazione del cadavere è stata studiata e i suoi derivati ​​come modulatore di stress e senescenza. Ciò interviene nel sistema di segnale per attivare i sistemi di difesa da entrambi i fattori.

Alcuni scienziati propongono che la caterina si leghi allo scheletro di zucchero fosfato, proteggendola e rendendolo più stabile contro gli agenti mutageni, poiché sono state trovate alte concentrazioni in cellule vegetali che sono sotto stress osmotico e salino.

L'aggiunta di Corpore ai tessuti delle piante congelate riduce il danno al DNA, aumenta la produzione di enzimi antiossidanti e RNAM. Nelle cellule infette da patogeno è stato rilevato un aumento della concentrazione di cadavere.

Tuttavia, ci sono ancora più controversie sull'attività esatta del cadavere nella risposta immunitaria delle piante. In termini generali, il cadavere è considerato un conduttore e trasduttore del segnale nel metabolismo interno delle piante.

Negli animali

Negli animali si sa poco sul meccanismo d'azione del cadavere. Tuttavia, è chiaro che non è sintetizzato nel citosol, poiché le cellule animali non possiedono l'enzima necessario per detto reazione.

Questo composto si forma all'interno cellulare attraverso percorsi diversi. La presenza di cadavere è sempre stata trovata nelle cellule animali in crescita, sia che abbiano una crescita normale o eccessiva (a causa di una certa patologia).

Sintesi

In quasi tutti gli organismi la corporeina è prodotta dall'aminoacido L-Alanina di decarbossilazione diretta.

Schema grafico della sintesi di ciascuno vaerina mediante l'azione dell'enzima rudboxlase (LDC) (Fonte: Richard-59 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons

Nelle piante, la decarbossilasi enzimatica si trova all'interno dei cloroplasti. In particolare nello stroma e nei germogli di semi (piantine) è stato riscontrato un aumento della produzione di corporeine.

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Tuttavia, i semi, l'asse embrionale, i cotiledoni, l'epicotile, l'ipocotile e le radici mostrano i più grandi picchi di attività dell'enzima lisina decarbossilasi in molte specie di piante.

Nonostante quanto sopra, vi è, in realtà, un vuoto di informazioni sulla produzione sperimentale di cadavere mediante catalisi enzimatica diretta, poiché la lisina decarbossilasi perde il 50% della sua attività dopo aver prodotto una certa quantità di corpore.

A livello industriale, questo composto è ottenuto mediante metodi di separazione e purificazione da batteri mantenuti nei bioreattori, che si ottiene utilizzando solventi organici del tipo di n-butanolo, 2-butanolo, 2-ottonolo o cicloesanolo.

Un altro metodo con cui si ottiene una buona prestazione nell'ottenimento del cadavere è la separazione delle fasi mediante cromatografia, distillazione o precipitazione, poiché ha un punto di fusione inferiore rispetto a molti altri composti nel fermentato cellulare.

Riferimenti

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