Az egyén biotin-függő karboxilázok - piruvát, propionil-CoA, 3-metilkrotonil-CoA és acetil-CoA karboxiláz - nélkülözhetetlenek a glükoneogenezishez, a zsírsavszintézishez és az aminosavak lebomlásához. Ezen holokarboxilázok proteolitikus lebontása a gyomor-bél traktusban biotin- peptideket tartalmaznak, beleértve a jelentős biocitint is. Ezt később átalakítják biotin a biotinidáz enzim révén, amely szinte minden szövetben jelen van és elszakad lizin vagy lizil-peptid. Képes megkötni az egyedi biotint molekulák hisztonokhoz (fehérjék amely körül a DNS be van tekerve), vagy hogy hasítson a hisztonokról. Ilyen módon úgy gondolják, hogy a biotin-transzferáz képes befolyásolni kromatin felépítése (a DNS fonal állványa), a DNS javítása és gén kifejezés. A biotinidáz hiánya - az autoszomális recesszív örökletes veleszületett rendellenesség, rendkívül ritka - ahhoz vezet, hogy képtelen kivonni a biotint a biocitinből. A megnövekedett biotinigény miatt az érintett gyermekek a szabad biotin farmakológiai mennyiségének ellátásától függenek. A biotin főleg a proximálisban szívódik fel vékonybél. Az önszintézis miatt a vastagbél biotint termelő mikroorganizmusok révén a biotin és metabolitjai napi vizelettel és ürülékkel történő kiválasztása meghaladja az étellel ellátott mennyiséget.
Koenzim a karboxilezési reakciókban
A biotin alapvető funkciója, hogy négy karboxiláz kofaktorként vagy protetikus csoportjaként működjön, amelyek katalizálják a szervetlen karboxilcsoport (hidrogén-karbonát - CO2) megkötését. savak. A B-vitamin tehát részt vesz az összes energiát biztosító tápanyag- és létfontosságú anyagcsoport számos alapvető metabolikus folyamatában. A biotin a következő karboxiláz-reakciók egyik összetevője:
- Piruvát karboxiláz - a glükoneogenezis és a zsírsavszintézis (lipogenezis) fontos összetevője.
- Propionil-CoA karboxiláz - nélkülözhetetlen szőlőcukor szintézis és így az energiaellátás érdekében.
- 3-metilkrotonil-CoA karboxiláz - elengedhetetlen a bomlásához esszenciális aminosavak (leucin katabolizmus).
- Acetil-CoA karboxiláz - a zsírsavszintézis fontos összetevője.
Piruvát karboxiláz A piruvát karboxiláz a mitokondrium, a sejtek „erőművei”. Ott az enzim felelős a piruvát oxaloacetáttá történő karboxilezéséért. Az oxaloacetát a kiindulási anyag, így a glükoneogenezis elengedhetetlen alkotóeleme. Új kialakulása szőlőcukor elsősorban az máj és a vesék, és ennek megfelelően a piruvát-karboxiláz legnagyobb aktivitása ebben a két szervben található meg. Ennek megfelelően a piruvát-karboxiláz kulcs enzimként szolgál az új formációban szőlőcukor és részt vesz a vér glükózszint. A glükóz a szervezet legfontosabb energiaellátója. Különösen, vörösvértesteket (piros vér sejtek), agy, és a vesemulla energiája a glükózra támaszkodik. A glikolízist követően az acetil-CoA metabolit képződik a mitokondrium a piruvát oxidatív dekarboxilezésével (egy karboxilcsoport hasítása). Ez „aktiválódott ecetsav”(Egy koenzimhez kötött ecetsavmaradék) jelenti a citrát ciklus kezdetét a mitokondrium és így a zsírok bioszintézisének kiindulási anyaga. A mitokondriális membránon való áthaladáshoz az acetil-CoA-t citráttá kell átalakítani (a só) citromsav), amely átereszti a membránt. Ezt a reakciót a citrát-szintetáz teszi lehetővé, mivel az enzim az acetil-CoA lebomlásának eredményeként az acetil-maradékot oxalo-acetátba - az oxal-acetát kondenzációjában citrát képződésével - továbbítja. A citrátciklus reakciójának ez a lépése energiát szabadít fel, egyrészt GTP formájában (mint az ATP, a sejt „univerzális energia-adománya”), másrészt redukciós ekvivalensek formájában (NADH + H + és FADH2). Ez utóbbiakat a légzési láncban később felhasználják további ATP képződéséhez molekulák, amely a sejtlégzés fő energianyeresége. Miután a citrát átjutott a mitokondriumból a citoszolba, citrát-liáz segítségével újra acetil-CoA-vá alakul. A citrát-ciklus normális aktivitásának fenntartása érdekében a piruvátból piruvát-karboxiláz segítségével folyamatosan oxalacetátot kell előállítani, amely viszont szükséges a citrát képződéséhez. Végül az acetil-CoA csak a citoszolba léphet be citromsav hogy elindítsa a zsírsavszintézist. Úgy tűnik, hogy a piruvát-karboxiláz döntő szerepet játszik kofaktorként a agy érlelés a zsírsavszintézisben (oxoacetátot szolgáltatva az acetil-CoA citráttá történő átalakításáért) és a neurotranszmitter acetilkolin. Továbbá, oxalacetátra van szükség az aszpartát de izgató (izgató) energiájához neurotranszmitter. A propionil-CoA karboxiláz A propionil-CoA karboxiláz kulcsfontosságú enzim, amely a mitokondriumokban lokalizálódik a propionil-CoA metilmalonil-CoA katalízisében. Az emberi szövetekben a propionsav a páratlan számok oxidációjából származik zsírsavak, bizonyosak degradációja aminosavak - metionin, izoleucin és valin - és a gyomor-bél traktus mikroorganizmusainak termelése. A metilmalonil-CoA tovább bomlik szukcinil-CoA-vá és oxalo-acetáttá. Az oxaloacetát vagy glükózt, vagy szén dioxid (CO2) és víz (H2O). Ennek megfelelően a propionil-CoA karboxiláz a glükózszintézis, valamint az energiaellátás fontos eleme. 3-metilkrotonil-CoA karboxiláz A 3-metilkrotonil-CoA karboxiláz szintén mitokondriális enzim. Feladata a 3-metilkrotonil-CoA 3-metil-glutakonil-CoA-vá történő átalakításáért, amely szerepet játszik a leucin. A 3-metilglutaconil-CoA-t és a 2-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA-t ezután átalakítják acetoacetáttá és acetil-CoA-vá. Ez utóbbi a citrát cikloś elengedhetetlen alkotóeleme. A 3-metilkrotonil-CoA biotintól függetlenül három további vegyületté bontható, amelyek ennek megfelelően biotinhiány esetén gyakrabban termelődnek. Acetil-CoA karboxiláz Az acetil-CoA karboxiláz mind a mitokondriumban, mind a citoszolban megtalálható. Az enzim megkönnyíti az acetil-CoA citoszol-lokalizációjú, ATP-függő karboxilezését malonil-CoA-vá. Ez a reakció jelenti a zsírsavszintézis kezdetét. Hosszú láncú többszörösen telítetlen átalakításával zsírsavak a lánc megnyúlásával a malonil-CoA fontos a prosztaglandin prekurzorok kialakulásában. A prosztaglandinok csoportjába tartoznak eicosanoidok (többszörösen telítetlen oxigénszármazékok) zsírsavak), amelyek befolyásolják a méh simaizom működését és izomzatát.
Egyéb hatások:
- Hatás a nem biotin-függő gének expressziójára enzimek.
- A növekedés és fenntartás hatása vér sejtek, faggyúmirigyek és idegszövet.
- Hatás az immunválaszra - 750 µg / nap biotin-kiegészítéssel 14 napig és 2 mg / nap 21 napig mind az interleukin-1ß, mind az interferon-y gének expressziójának növekedése és a gén expressziójának csökkenése az interleukin-4 számára a vérsejtekben; ezenkívül befolyásolta a különféle interleukinek felszabadulását
- A biotin-kiegészítés jó néhány tanulmányban a bőr textúrájának javulásához vezetett
- Napi igazgatás 2.5 mg biotin 6 hónapig sűrűsödött és javította a körmök szerkezetét
