Андрей Смирнов
Время чтения: ~15 мин.
Просмотров: 0

L-тирозин

Суточная потребность

Дозировка аминокислоты зависит от терапевтических целей. В научной литературе обычно указывается профилактическая порция для здоровых людей. Она составляет в среднем 100 мг вещества на килограмм веса для взрослого.

При различных заболеваниях суточный объем тирозина может быть больше. Необходимую дозировку и частоту употребления в этом случае устанавливает врач.

Таблица 1 – Суточное количество нутриента при различных состояниях

Показания к применению Норма тирозина
Бессонница 1500 мг во второй половине дня и перед сном
Депрессия, стресс, нервное расстройство От 0,5 до 1 г трижды в сутки
Фенилкетонурия Доза рассчитывается по формуле – 6 г вещества на 100 г поглощаемого белка

Есть мнение, что для достижения лучшего эффекта при лечении тяжелых форм депрессии препарат на основе нутриента нужно принимать с травяными настоями ромашки, мяты или зверобоя.

Для точного определения уровня тирозина в организме проводят анализ мочи на аминокислоты. Среднюю порцию утренней урины собирают в чистую посуду и отправляют на исследование методом жидкостной хроматографии. За сутки до теста нельзя принимать алкоголь, а за 48 часов следует исключить прием диуретиков.

Нормальные показатели тирозина (TYR) у взрослых находятся в пределах 18-180 mg (10-100 мкмоль), у детей – 0-20 mg или 0-11 мкмоль.

Структура

Для чего необходимо очищать синтезированный олигонуклеотид? Во-первых, как говорилось выше, в процессе синтеза из-за того, что не все молекулы «кэпируются», наряду с целевым олигонуклеотидом накапливаются более короткие продукты, содержацие делеции. Во-вторых, после удаления защитных групп с олигонуклеотида, сами защитные группы остаются как примесь. В-третьих, в неочищенном конечном продукте обязательно присутствуют существенные количества неорганических солей. Очистка с помощью гель-фильтрации (так называемое обессоливание), или с помощью переосаждения — убирает примеси защитных групп и солей, но основная проблема, из-за которой необходимо очищать олигонуклеотиды — короткие олигонуклеотидные продукты с неправильной последовательностью — этими способами не решается. Поэтому ВСЕ олигонуклеотиды, синтезируемые в нашей компании очищаются с помощью полиакриламидного гель-электрофореза и/или ВЭЖХ.

Контроль качества синтезируемых олигонуклеотидов. Существуют два критерия качества олигонуклеотидов. Первый — химическая чистота продукта (примеси более коротких олигонуклеотидов не допускаются). Контроль за этим осуществляется с помощью ВЭЖХ и электрофореза в ПААГе. Второй — точность последовательности, которую можно контролировать с помощью MALDI-TOF масс-спектрального анализа (для олигонуклеотидов длиной менее 45 оснований)

Быть абсолютно уверенным в качестве олигонуклеотидов особенно важно при проведении продолжительных и сложных работ, таких как сайт-специфический мутагенез, клонирование с введением сайтов рестрикций и других.

Структура

Тирозиназа
Трехмерная структура функциональной единицы из гемоцианина осьминога
Идентификаторы
Условное обозначение Тирозиназа
Pfam
Клан пфам
ИнтерПро
PROSITE
Объем
Доступные белковые структуры:
Pfam
 
PDB
PDBsum
Общий центральный домен тирозиназы
Идентификаторы
Условное обозначение Тирозиназа
Pfam
ИнтерПро
PROSITE
Объем
Доступные белковые структуры:
Pfam
 
PDB
PDBsum

Тирозиназы были выделены и изучены из множества видов растений, животных и грибов. Тирозиназы разных видов различаются по своим структурным свойствам, распределению в тканях и клеточному расположению. Не обнаружено общей структуры белка тирозиназы, встречающейся у всех видов. Ферменты, обнаруженные в тканях растений, животных и грибов, часто различаются по своей первичной структуре , размеру, характеру гликозилирования и характеристикам активации. Однако все тирозиназы имеют общий биядерный медный центр типа 3 в их активных центрах . Здесь каждый из двух атомов меди координирован с тремя остатками гистидина .

Тирозиназа человека

Человеческая тирозиназа — это единственный трансмембранный белок, пронизывающий мембраны . У человека тирозиназа распределяется по меланосомам, а каталитически активный домен белка находится в меланосомах. Лишь небольшая, ферментативно несущественная часть белка проникает в цитоплазму меланоцита .

В отличие от тирозиназы грибов, тирозиназа человека представляет собой мембранно-связанный гликопротеин и содержит 13% углеводов.

Производный аллель TYR (rs2733832) связан с более светлой пигментацией кожи у людей. Это наиболее распространено в Европе , но также встречается с более низкими, умеренными частотами в Центральной Азии , на Ближнем Востоке , в Северной Африке и среди пигмеев сан и мбути .

Активный сайт

Кристаллографическая структура тирозиназы, производной Streptomyces, в комплексе с так называемым «белком кедди». Во всех моделях показана только молекула тирозиназы, атомы меди показаны зеленым цветом, а поверхность молекулы показана красным. В моделях D и E аминокислоты гистидина показаны синей линией. Согласно модели E, каждый атом меди в активном центре действительно образует комплекс с тремя остатками гистидина , образуя центр меди 3 типа . Из моделей C и D видно, что активный центр этого белка находится внутри пилюли, образованной на молекулярной поверхности молекулы.

Два атома меди в активном центре ферментов тирозиназы взаимодействуют с кислородом, образуя высокореактивный химический промежуточный продукт, который затем окисляет субстрат . Активность тирозиназы аналогична катехолоксидазе , родственному классу медных оксидаз . Тирозиназы и катехолоксидазы вместе называются полифенолоксидазами .

Преимущества и эффекты Л-тирозина

Доказано, что он обладает множеством полезных свойств как для разума, так и для тела, особенно в ситуациях, связанных со степенью физического или умственного напряжения.

Когнитивное улучшение под стрессом

Десятилетия исследований показывают, что дополнительный L-тирозин может значительно повысить познавательную способность в стрессовых условиях. При этом он эффективно компенсирует дефицит рабочей памяти и повышает способность обрабатывать информацию. Создавая «буфер» из сырья, из которого мозг может производить нейротрансмиттеры, добавка Л-тирозина может предотвратить истощение, связанное со стрессом.

L-тирозин может улучшить когнитивные функции, модулируя физическую реакцию организма на стресс. В военном исследовании, проведенном в 1999 году курсантами, проходившими курс боевой подготовки, пациенты, принимающие добавки с Л-тирозином, имели значительно более низкое систолическое артериальное давление, чем те, кто получал плацебо, и лучше справлялись с задачами памяти и слежения. L-тирозин даже может компенсировать последствия лишения сна. Они обычно ухудшают выполнение когнитивных задач. В исследовании, проведенном в 1995 году, лица, лишенные сна, получавшие дополнительный Л-тирозин, значительно лучше справлялись с различными когнитивными и психомоторными задачами, чем аналогичная группа, которой давали плацебо.

Улучшенная рабочая память 

Рабочая память, это что-то вроде оперативной памяти в компьютере. Она позволяет нам сохранять и комбинировать информацию в уме, пока мы с ней работаем.

Исследование, проведенное в 2013 году среди взрослых, выполняющих все более сложные психические задачи, показало, что участники, которые принимали дополнительный тирозин, лучше справлялись с более сложными уровнями задач. Но продемонстрировали незначительное улучшение или не улучшили его на более простых уровнях.

Исследователи пришли к выводу, что Л-тирозин избирательно нацелен на операции когнитивного контроля. Он предоставляет больше ресурсов для умственно сложных задач.

Повышенная когнитивная гибкость

Небольшое исследование 2015 года с участием 22 здоровых взрослых людей показало, что дополнительный L-тирозин повышает когнитивную гибкость. Это способность переключаться между задачами или модальностями мышления. Этот результат объясняется главным образом тем, что Л-тирозин повышает уровень дофамина в мозге. Дофамин, как считается, контролирует когнитивную гибкость.

Лечение СДВГ и улучшение внимания

Низкие уровни тирозина не редкость среди людей с диагнозом СДВГ. Поэтому дополнительный L-тирозин был изучен на предмет его потенциала в качестве вспомогательного средства для лечения расстройства. Исследование 2011 года с участием как взрослых, так и детей с СДВГ показало, что 77% пациентов, получавших только Л-тирозин, показали значительное улучшение в течение 10 недель.

Дальнейшие исследования показали, что эффект лекарства от СДВГ значительно усиливался вместе с приемом  L-тирозина.

Тирозиназа винограда

Этот фермент, открытый в конце прошлого века (Бертран, 1896b, 1896с; Буркело, 1896а, 1896b, 1896с), стал предметом очень многих работ. Число растительных и животных видов, в которых была обнаружена тирозиназа. очень велико. Описание источников тирозиназ можно найти в разработках Даусона и Тарили (1951) и в докторской диссертации Дюберне (1974). Активность   фермента.  Тирозиназа обладает двумя видами   активности, соответствующими окислению   кислородом двух различных групп фенольных соединений: 1. Активность о-дифенольная, вызывающая образование о-хинона; речь идет о катехолазной активности тирозиназы 2. Активность монофенольная, ведущая через гидроксилирование к образованию о-дифенола; речь идет о крезол азной активности тирозиназы Затем о-дифенол окисляется в о-хинон по формуле (1), и крезолазную активность тирозиназы можно записать следующим образом (Мальмстрем и Риден, 1968): Но окисление о-дифенолов тирозиназой не останавливается на о-хиноне, оно завершается образованием полиме-рнзованных соединений сложной структуры с коричневой окраской — меланинов. Мазон (1955) дал полный перечень соединений, реагирующих с хинонами. Дюберне (1974)   исследовал механизмы активности тирозиназы (а также лакказы) и указал на большую сложность проблемы, так как о-хиноны, будучи мощными восстановителями, могут окислять натуральные вещества или вещества, добавляемые в сусло, чтобы возвратиться в положение о-дифенола и снова участвовать в ферментативном окислении, когда весь окислитель будет израсходован (Кордонье, 1971). Многочисленные работы показали, что тирозиназа связана с хлоропласта-ми у многих видов растений и, особенно в винограде vitis vinifera (Гарел и Мейер, 1971). 

Экстракция фермента. Чтобы исследовать тирозиназу винограда и измерить ее активность, необходимо приготовить неочищенный экстракт фермента, метод получения которого должен быть возможно более простым и быстрым, воспроизводимым, стабильным, по крайней мере, в течение некоторого времени. Экстракт фермента не должен содержать полифенолов и должен иметь максимальную активность. Из двух методов приготовления неочищенного экстракта, применяемых на практике, тот, в котором предусматривается приготовление ацетонового порошка (Пу, 1966), неудобен, так как не дает достаточно стабильного экстракта, в то же время при этом способе происходит одновременная экстракция тирозиназы и лакказы, когда последняя присутствует. Метод, описанный Гарелем и Мейером (1971), был несколько упрощен Дюберне (1974) с целью сокращения продолжительности процесса экстракции, чтобы ограничить денатурацию фермента и облегчить сравнение большого числа партий винограда. Принятая схема 1 выделения неочищенного экстракта фермента тирозинадзы приведена ниже. Исходные растворы: 50 г винограда при —20°С +100 мл. Схема   1 0,1 М фосфатцитратного буферного раствора, рН 7,2 при 20°С + 200 мг аскорбиновой кислоты. Активность частиц на 1 г свежей массы винограда четырех экстрактов, полученных из одной и той же партии винограда сорта Мальбек (Дюберне, 1974), приведена ниже.

Номера экстрактов 12      3       4 Активность частый, ед.   1940  1970 2080  1850

Очистку сырого экстракта никогда не удавалось сделать полной вследствие изменений структуры, которым подвержена тирозиназа винограда. С другой стороны, частичная очистка, позволяющая исследовать её методами электрофореза или электрофокусирования, возможна (Дюберне, 1974).

  • Назад

  • Вперед

Физико-химические свойства

Структура тирозина мало чем отличается от других α-аминокислот, составляющих белки. Вещество имеет L- и D-изомеры, а также существует в виде DL-конфигурации (рацемата). Но только L-тирозин имеет биологическую активность и входит в состав белков.

Химическая формула фермента: C₉H₁₁NO₃

Фото – Структурная формула тирозина

Согласно формуле видно, что аминокислота содержит фенольную гидроксильную группу OH−, являющеюся местом атаки протеинкиназ, регулирующих клеточный рост и апоптоз (процесс гибели).

В чистом виде тирозин представляет собой кристаллический порошок с температурой плавления 343° C и молярной массой 181,19 г/моль. Фермент хорошо растворяется в воде, быстро вступает в контакт с этанолом, но не взаимодействует с диэтиловым эфиром. Он также легко образует соли как с кислотами, так и со щелочами.

Катализированная реакция

монофенол монооксигеназа
Катехол-хинон
Идентификаторы
Номер ЕС
Количество CAS
Базы данных
IntEnz
BRENDA
ExPASy
КЕГГ
MetaCyc
ПРИАМ
Структуры PDB
Генная онтология
Поиск
ЧВК
PubMed
NCBI
  

Тирозиназа осуществляет окисление фенолов, таких как тирозин и дофамин, с помощью (O 2 ). В присутствии катехина , бензохинон образуется (см реакцию ниже). Водороды, удаленные из катехола, соединяются с кислородом с образованием воды .

Субстратная специфичность резко ограничивается в тирозиназе млекопитающих, которая использует только L-форму тирозина или DOPA в качестве субстратов и имеет ограниченную потребность в L-DOPA в качестве кофактора.

Механизм действия

При попадании в организм L-Тирозин проникает в кровоток, а затем транспортируется по всему телу. В мозге он превращается в молекулу, известную как леводопа (L-допа — предшественник дофамина).

Дофамин является одним из важных химических веществ, синтезируемых из тирозина, который помогает регулировать настроение, физическую работоспособность и когнитивные функции. Далее дофамин преобразуется в норадреналин и адреналин. Норадреналин нужен для восстановления мышц и кровотока, а адреналин для концентрации внимания и всплеска энергии.

L-Тирозин играет важную роль в стимулировании щитовидной железы к выработке гормонов: T3 (трийодтиронин) и T4 (тироксин). Они контролируют обмен веществ, регулируют частоту сердечных сокращений, температуру тела, уровень воды в организме. Когда щитовидная железа работает правильно, мозг остается в тонусе, температура в норме, а вес тела сбалансирован.

Эффект от приема проявляется уже через 60 минут и может длиться до 4 часов.

Механизм преобразования тирозина в норадреналин

В организме происходит гидролиз L-тирозина под действием фермента тирозиназы, продуктом получения этого процесса является интерстициальная аминокислота  L-диоксифенилаланин (ДОФА). Следующий этап преобразования тирозина – декарбоксиляция L-диоксифенилаланина под влиянием L-ДОФА-декарбоксилазы с  образованием нейромедиатора дофамина. Дофамин является  важным элементом «системы поощрения», которая отвечает за контроль поведения человека.  Дофамин выступает в качестве антагониста серотонина, что позволяет увеличивать мотивацию человека и снижать усталость при работе.  Далее дофамин вступает в реакцию с дофамин-бета-гидроксилазой, что приводит к образованию НОРАДРЕНАЛИНА.

Норадреналин приостанавливает преобразование тирозина в дофамин, таким способом происходит регуляция производства дофамина и норадреналина. Норадреналин ответственен за позитивное восприятие мира, быстрое принятие решений. Участвует в системе “бей или беги”, повышает мышечную силу в краткосрочном периоде, снижает чувствительность к боли.

Значимость

Клиническое значение

Мутация в гене тирозиназы, приводящая к нарушению выработки тирозиназы, приводит к окулокожному альбинизму I типа — наследственному заболеванию, которым страдает каждый из 20 000 человек.

Активность тирозиназы очень важна. Если его не контролировать во время синтеза меланина , это приводит к увеличению синтеза меланина. Снижение активности тирозиназы было нацелено на улучшение или предотвращение состояний, связанных с гиперпигментацией кожи, таких как меланодермия и возрастные пятна.

Известно , что некоторые полифенолы, включая флавоноиды или стильбеноиды , аналоги субстратов, поглотители свободных радикалов и хелаторы меди, ингибируют тирозиназу. Отныне медицинская и косметическая промышленность сосредотачиваются на исследованиях ингибиторов тирозиназы для лечения кожных заболеваний.

Значение в пищевой промышленности

В пищевой промышленности желательно ингибирование тирозиназы, поскольку тирозиназа катализирует окисление фенольных соединений, содержащихся во фруктах и ​​овощах, до хинонов , что придает нежелательный вкус и цвет, а также снижает доступность некоторых незаменимых аминокислот, а также усвояемость продуктов. Таким образом, высокоэффективные ингибиторы тирозиназы также необходимы в сельском хозяйстве и пищевой промышленности. Хорошо известные ингибиторы тирозиназы включают койевую кислоту , трополон , кумарины , ванилиновую кислоту , ванилин и ванилиновый спирт .

Значение у насекомых

Тирозиназа выполняет широкий спектр функций у насекомых, включая заживление ран, склеротизацию , синтез меланина и инкапсуляцию паразитов. В результате это важный фермент, так как он является защитным механизмом насекомых. Некоторые инсектициды подавляют тирозиназу.

Побочные эффекты

Людям старше 18 лет можно безбоязненно принимать небольшие дозы тирозина, не опасаясь негативных проявлений. Безопасная дозировка при приеме данной аминокислоты составляет примерно 100-150 миллиграммов на 1 килограмм массы тела в сутки на протяжении 90 дней.

Не стоит превышать рекомендуемую дозировку, дабы не вызвать риск проявления побочных явлений.  Негативные последствия проявляются у малого процента людей в виде изжоги, мигрени, боли в суставах, усталость и головокружения.

Тирозин не следует употреблять людям с проблемами щитовидной железы без консультаций врача. Так как увеличения уровня этой альфа-аминокислоты может привести к ухудшению ситуации у больных с аутоиммунными заболеваниями, включая гипертиреоз и базедовая болезнь. Стоит воздержаться от приема тирозина во время курса тироидных препаратов, такое сочетание повышает негативные воздействия принимаемых веществ.

Нельзя потреблять эту аминокислоту в виде добавки беременным женщинам, а также в период кормления ребенка грудью. Так как на сегодняшний день не хватает достаточного количества исследований, чтобы наверняка понять, безопасна ли добавка для детей, а также молодых и будущих мам, не следует ее употреблять.

Функции и действия тирозина

Тирозин выполняет множество самых разнообразных функций в теле человека, а именно:

  1. Осуществляет контроль управления суточными ритмами, посредством производства мелатонина.
  2. Способствует повышению внимания и концентрации.
  3. Отвечает за нормализацию метаболизма.
  4. Способствует подавлению голода.
  5. Стимулирует в организме жиросжигающие процессы.
  6. Оказывает непосредственное влияние на работу желез внутренней секреции.
  7. Позволяет снизить усталость от физической и умственной деятельности.
  8. Повышает стрессоустойчивость и нормализует настроение.
  9. Уменьшает аллергические проявления.

Действие тирозина в нынешнее время имеет широкое применение во многих сферах медицины. Его используют в качестве борьбы с ожирением у людей, причина которому стали стрессовые воздействия. Лечение нервных расстройств и депрессий, по средствам нормализации гормонов щитовидной железы и влияния на дофамин. Тирозин вместе с триптофаном успешно используют для борьбы с болезнью Паркинсона. Наблюдается значительное снижение аллергических реакций при употреблении тирозина. Тирозин применяют в нормализации выработки гормонов щитовидной железы, недостаточная выработка которых может повлечь за собой гипертиреоз. Помимо этого тирозин используют в лечении таких болезней, как некоторые формы туберкулеза, в частности туберкулезный менингит, полиомиелит, гипертиреоз.

Передозировка

При длительном использовании препаратов тирозина возрастает возможность передозировки. В медицинских источниках указывается, что при избытке аминокислоты нарушается сердечный ритм, повышается кислотность желудочного сока вплоть до развития язвенной болезни желудка, ухудшается аппетит. Человек также страдает от головных болей, головокружения, сонливости или наоборот, повышенной возбудимости и агрессивности. В тяжелых случаях возможно развитие гипертиреоза.

При появлении неприятных симптомов и ухудшении самочувствия прием добавок необходимо прекратить и немедленно обратиться к врачу. Чтобы снизить негативное воздействие вещества, до похода к специалисту можно принять активированный уголь или другой абсорбент.

Форма выпуска

Сегодня на рынке представлен большой выбор триазиновых препаратов, как спортивных добавок, БАДов и аптечных лекарств. Наиболее популярны на рынке препараты  в форме L-Тирозина, от компаний Now Foods, Universal Nutrition, VPX Sports и другие. Так же на рынке представлена измененная форма L-Тирозина  –  N-ацетил-тирозин. Он дольше держит концентрацию вещества в организме,  обладает улучшенной усвояемостью и биологической доступностью, чем его «L» аналоги. Тирозин от поставщиков спортивного питания, зачастую дешевле аптечных аналогов, но имеется риск попасть на недобросовестного производителя, у которого заявленный состав компонентов противоречит действительному содержанию заявленного вещества.

Показания к приему

Тирозин рекомендуется принимать как органический антидепрессант в сложных жизненных ситуациях, при детской гиперактивности, бессоннице, быстрой утомляемости, панических атаках и тревожности.

Другие показания к применению:

  • ПМС и период менопаузы;
  • болезнь Паркинсона (аминокислота повышает уровень дофамина в крови и головном мозге);
  • дисфункция надпочечников;
  • гипотиреоз;
  • вегетососудистая дистония;
  • нарушение памяти и концентрации внимания на фоне стресса;
  • лишний вес;
  • алкогольная или наркозависимость;
  • расстройство метаболизма;
  • полиомиелит;
  • нестабильность нервной системы;
  • витилиго.

Спортсменам нутриент показан в период интенсивных тренировок для снятия мышечного напряжения и быстрого восстановления после нагрузок, а также для повышения мотивации.

Аминокислота защищает клетки головного мозга и ЦНС от повреждающего влияния токсинов, уменьшает последствия гипоксии и нарушения кровообращения. Пожилым людям нутриент помогает восстановить режим «сон-бодрствование», увеличить сопротивляемость организма, снизить усталость, улучшить мозговую деятельность, повысить качество жизни.

Вместе с тем исследования, проведенные в 2009 году и опубликованные в журнале Molecular Genetics and Metabolism, показали, что превышение суточной нормы вещества может неблагоприятно отразиться на здоровье матери и ребенка. Поэтому прием пищевых добавок беременным женщинам нужно обязательно согласовывать с врачом.

В числе прочих полезных функций тирозина числятся омолаживающие и регенерирующие свойства. Препараты на основе фермента восстанавливают тонус кожи, притормаживают появление первых возрастных изменений, улучшают цвет лица и способствуют ровному загару.

Польза для щитовидной железы

Аминокислота, как и йод, является необходимым компонентом для нормальной работы щитовидной железы. Однако при неправильном применении, тирозин способен подавлять деятельность органа.

В нормальных условиях нутриент стимулирует выработку тиреоидных гормонов, помогает похудеть и предупреждает развитие гипотиреоза или облегчает его течение. Аминокислота медленно выводится из организма, поэтому ее количество, нужное для поддержания концентрации активных веществ, сохраняется надолго.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации