Hydroxylysine adalah asid amino proteinogenik bukan klasik. Ia dimasukkan ke dalam protein yang sesuai sebagai lisin dan dihidrolisiskan menjadi hidroksisilin dalam polipeptida dengan bantuan enzim. Ia mewakili salah satu komponen utama kolagen protein of tisu penghubung.
Apa itu hidroksilisin?
Hydroxylysine adalah asid amino proteinogenik yang pertama kali dimasukkan ke dalam protein sebagai lisin. Oleh itu, ia adalah asid amino proteinogenik bukan kanonik. Istilah "kanonik" bermaksud klasik. Jadi tidak ada kodon yang berasingan untuk asid amino ini. Hydroxylysine terutamanya terdapat di kolagen of tisu penghubung dan dalam glikoprotein. Di sana, lisin diubah menjadi hidroksilisin dengan proses enzimatik. Dalam prosesnya, hanya sebahagian daripada lisin yang ditukarkan menjadi hidroksilisin. Sifat kolagen masing-masing bergantung pada jumlah residu lisin dan prolin terhidrolisis. Dalam bentuk bebas, hidroksilisin dapat diasingkan sebagai hidroklorida. Hidroklorida hidroksilisin adalah kuning air serbuk dengan takat lebur yang berkisar antara 225 hingga 230 darjah. Ia adalah asid amino asas, yang juga menghasilkan protein mengandungi hidroksilisin bertindak balas asas. Hydroxylysine ditemui oleh ahli biokimia Amerika dan pengasas bersama "kimia klinikal" Donald Van Slyke (1883 - 1971).
Fungsi, tindakan, dan peranan
Hydroxylysine mempunyai kepentingan yang besar dalam pembinaan tisu penghubung. Glikoprotein juga mengandungi hidroksilisin untuk membentuk ikatan glikosidik protein dengan gula residu pada residu hidroksil. Dalam kolagen, ia bertanggungjawab untuk menghubungkan silang protein individu molekul. Bersama hidroksilprolin, bentuk prolin yang dihidrolisis, ia juga berperanan dalam membina struktur kolagen tersier dan kuarter. Hidroksilasi lisin dikatalisis oleh enzim lysylhydroxylase dengan penyertaan kofaktor besi ion dan asid askorbik (vitamin C). The pengedaran corak sisa hidroksilasi lisin dalam kolagen tidak terlalu kaku dan tidak lentur. Terdapat corak berulang. Walau bagaimanapun, terdapat juga keseluruhan kawasan di dalam protein yang tidak mengandungi residu lisin yang terhidroksilasi. Walaupun hidroksiprolin bertanggungjawab untuk struktur heliks kolagen dengan mengikat tiga rantai protein, hubungan silang antara protein yang berbeza molekul terbentuk melalui kumpulan hidroksil hidroksissin. Di samping itu, kumpulan molekul ini juga berfungsi sebagai laman pengikat ikatan glikosidik dengan a gula. Secara keseluruhan, ini memastikan kekuatan tisu penghubung. Sekiranya terdapat kekurangan hidroksilisin di dalam protein, ia tidak dapat diatasi dengan pengambilan asid amino tambahan. Tidak ada kodon untuk hidroksisilin percuma, jadi penggabungannya ke dalam protein yang sesuai tidak mungkin dilakukan. Nilai pemakanan tambahan dengan penambahan hidroksilisin sangat dipersoalkan. Oleh itu, kekurangannya mestilah disebabkan oleh hidroksiisis lisin yang tidak mencukupi.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Hydroxylysine hanya terdapat dalam kolagen manusia dan haiwan. Selain itu, terdapat beberapa glikoprotein yang juga mengandungi hidroksilisin. Ini termasuk adiponektin, antara lain. Adiponectin adalah hormon yang dihasilkan dalam tisu adiposa dan mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap keberkesanan insulin. Hydroxylysine juga telah dikesan di beberapa bakteria seperti Staphylococcus aureus. Yang pengedaran lisin hidroksilasi tidak seragam dalam kolagen. Terdapat kedudukan di mana ia hampir selalu dijumpai. Di kawasan lain, hydroxylysine hampir tidak pernah dijumpai. Ini tidak sekata pengedaran menentukan struktur kolagen. Dalam struktur tiga heliks kolagen, hidroksilisin selalu dijumpai pada kedudukan Y dari urutan berulang Gly-XY. Di kawasan pendek dengan struktur bukan helik, hidroksilisin juga berlaku pada kedudukan lain.
Penyakit dan gangguan
Tisu penghubung benar-benar bergantung pada kehadiran hidroksilisin. Kolagen hanya boleh stabil dan kuat sekiranya hubungan silang protein molekul juga berfungsi. Kekurangan hidroksilisin menyebabkan kelemahan tisu penghubung. Sekiranya terdapat hanya dalam jumlah yang sangat kecil atau tidak sama sekali, organisma yang sesuai tidak akan dapat dilaksanakan. Tisu penghubung tidak lagi dapat menjalankan fungsinya sebagai tisu penyekat dan penyokong untuk organ. Sebenarnya, ada penyakit yang disebabkan oleh kekurangan hidroksilisin. Oleh kerana asid amino ini pada mulanya dimasukkan sebagai lisin semasa biosintesis protein, ia tidak boleh menjadi kekurangan utama. Hydroxylysine terbentuk daripada lisin di dalam protein kolagen dengan bantuan lysylhydroxylases. Oleh itu, kekurangan hidroksissin hanya dapat disebabkan oleh kekurangan enzim ini atau fungsinya yang tidak mencukupi. Oleh itu, terdapat sekumpulan kekurangan tisu penghubung kongenital heterogen yang dikenali sebagai Sindrom Ehlers-Danlos. Sejumlah mutasi boleh bertanggungjawab untuk gambaran klinikal ini. Antara lain, lysylhydroxylase mungkin cacat, sehingga lisin terlalu sedikit dihidroksilasi. Sindrom Ehlers-Danlos dimanifestasikan dengan melampaui kulit dan terlalu banyak pergerakan sendi. Organ dalaman, kapal, tendon, ligamen dan otot juga terjejas. Prognosis bergantung pada keparahan kecacatan. Sekiranya kapal terlibat, kursus yang tidak baik diharapkan. Kegagalan lengkap enzim lysylhydroxylase tidak sesuai dengan kehidupan dan oleh itu tidak diperhatikan. Namun, walaupun dengan enzim yang utuh, kelemahan tisu penghubung mungkin berlaku dalam keadaan tertentu kerana aktiviti yang rendah. Lysylhydroxylase memerlukan besi ion dan asid askorbik (vitamin C) sebagai kofaktor. Sekiranya, sebagai contoh, vitamin C kekurangan, apa yang disebut skurvi berlaku. Scurvy adalah penyakit yang terdapat pada tisu penghubung yang disebabkan oleh kehilangan kumpulan hidroksil pada sisa prolin dan lisin kolagen. Penyebabnya adalah aktiviti rendah hidroksilase prolin dan hidroksilase lisin kerana kekurangan asid askorbik.
