hrvatski

Mehanizam modelne reakcije aminokiseline i reaktivnog aldehida u različitom otapalima

„Curenje elektrona“ u elektron transportnom lancu glavni je uzrok nastanka mitohondrijskih superoksida koji su primarna reaktivna vrsta kisika (ROS) čija povećana koncentracija može štetno djelovati na ukupnu održivost stanica. Nemogućnost njihove eliminacije antioksidativnim obrambenim mehanizmom uzrokuje nagomilavanje ove vrste čija posljedica je oksidativni stres. ROS mogu reagirati sa svim makromolekulama od kojih su lipidi najosjetljiviji i iz kojih lipidnom peroksidacijom polinezasićenih masnih kiselina lipida i slobodnih radikala nastaju oksidacijski produkti, reaktivni aldehidi (RA). Najčešći RA je 4-hidroksi-2-nonenal (HNE) koji je u usporedbi sa slobodnim radikalima stabilniji te lako može doprijeti i reagirati s aminokiselinama iz proteina, membranskim lipidima i DNA mijenjajući im pri tome funkciju i stabilnost.1 Ove reakcije su dosta ispitivane te ovisno o uvjetima i otapalu nastaju različiti adukti.2 Zbog toga smo proveli eksperimentalne i kvantnokemijske (QM) račune za modelnu reakciju HNE-a i aminokiseline lizina u dva različita otapala, aprotičnom diklormetanu te protičnom acetonitrilu s raznim udjelima vode. Na taj način smo pokazali utjecaj otapala i utjecaj količine vode na nastajanje različitih produkata što je analogno uvjetima u hidrofobnoj unutrašnjosti membrane i hidrofilnom vodenom sloju. U nevodenom mediju acetonitrilu i diklormetanu glavni produkt je nepolarni pirolni adukt dok se povećanjem koncentracije vode udio pirolnog adukta smanjuje te nastaju novi produkti, od kojih su najzastupljeniji Michaelov i piridinski adukt. Eksperimentalne rezultate i stabilnost nastalih produkata potvrdili smo QM računima. Rezultati također pokazuju značajno smanjenje barijere u dijelovima mehanizma koji u prijelaznim stanjima imaju prijenos protona uz pomoć molekule vode. Predloženi modelni sustav opisuje jednostavne modelne reakcije koje simuliraju uvjete oksidativnog stresa u fosfolipidnom dvosloju te je temelj za daljnja složenija istraživanja svojstava modificiranih fosfolipidnih membrana.

reaktivni aldehidi ; DFT ; reakcijski mehanizam ; aminokiseline ; otapalo

nije evidentirano