Тирозин

Тирозин — аминокислота, применяемая для восстановления обмена веществ и нормализации функциональности щитовидной железы, является психостимулятором.

Существует в двух оптически изомерных формах — L и D и в виде рацемата (DL). По строению соединение отличается от фенилаланина наличием фенольной гидроксильной группы в пара-положении бензольного кольца. Известны менее важные с биологической точки зрения мета- и орто- изомеры тирозина.

L-тирозин является протеиногенной аминокислотой и входит в состав белков всех известных живых организмов. Тирозин входит в состав ферментов, во многих из которых именно тирозину отведена ключевая роль в ферментативной активности и её регуляции. Местом атаки фосфорилирующих ферментов протеинкиназ часто является именно фенольный гидроксилостатков тирозина. Остаток тирозина в составе белков может подвергаться и другим посттрансляционным модификациям. В некоторых белках (резилин насекомых) присутствуют молекулярные сшивки, возникающие в результате посттрансляционной окислительной конденсации остатков тирозина с образованием дитирозина и тритирозина.

Тирозин снижает аппетит и уменьшает жировую массу, способствует производству меланина (пигмента, ответственного за цвет кожи и волос), а также улучшает функцию надпочечников, гипофиза и щитовидной железы. Вступает в соединение с атомами йода и образует актинные гормоны щитовидной железы. Симптомами недостаточности тирозина являются угнетение функции щитовидной железы, понижение артериального давления и температуры тела (холодные руки, ноги), ощущение тяжести в икроножных мышцах. Приём тирозина в виде диетической добавки рекомендуется для нормализации работы щитовидной железы, для снятия стресса, головных болей, нервных расстройств.

L-тирозин служит основным субстратом для синтеза тироксина, адреналина и глютаминовой кислоты, так как является прямым предшественником адреналина и гормонов щитовидной железы. Стимулирует гормон роста, играет промежуточную роль в процессе синтеза нейротрансмиттера из фенилаланина, связан с производством меланина. Снижение уровня тирозина в плазме связывают с пониженной функцией щитовидной железы. Отсутствие достаточного количества тирозина приводит к недостаточности норэпинефрина в мозге, что, в (вою очередь, может повлечь развитие депрессивного состояния.

Биосинтез

В процессе биосинтеза тирозина промежуточными соединениями являются шикимат, хоризмат, префенат. Из центральных метаболитов тирозин в природе синтезируют микроорганизмы, грибы и растения. Животные не синтезируют тирозин de novo, но способны гидроксилировать незаменимую аминокислоту фенилаланин в тирозин.

Тирозин относят к заменимым для большинства животных и человека аминокислотам, так как в организме эта аминокислота образуется из другой (незаменимой) аминокислоты — фенилаланина.

Катаболизм

В организм животных и человека тирозин поступает с пищей. Также тирозин образуется из фенилаланина (реакция протекает в печени под действием фермента фенилаланин-4-гидроксилазы). Превращение фенилаланина в тирозин в организме в большей степени необходимо для удаления избытка фенилаланина, а не для восстановления запасов тирозина, так как тирозин обычно в достаточном количестве поступает с белками пищи, и его дефицита, как правило, не возникает. Избыток тирозина утилизируется. Тирозин путём переаминирования с α-кетоглутаровой кислотой превращается в 4-гидроксифенилпируват, который далее окисляется (с одновременной миграцией и декарбоксилированием кетокарбоксиэтильного заместителя) в гомогентизат. Гомогентизат через стадии образования 4-малеилацетоацетата и 4-фумарилацетоацетата распадается до фумарата и ацетоацетата. Окончательное разрушение происходит в цикле Кребса.

Таким образом, у животных и человека тирозин распадаются до фумарата (превращается в оксалоацетат, являющийся субстратом глюконеогенеза) и ацетоацетата (повышает уровень кетоновых тел в крови), поэтому тирозин, а также превращающийся в него фенилаланин, по характеру катаболизма у животных относят к глюко-кетогенным (смешанным) аминокислотам (см. классификацию аминокислот).

В природе известны и другие пути биодеградации тирозина.

Из тирозина синтезируются такие биологически активные вещества, как ДОФА, тиреоидных гормонов (тироксин, трийодтиронин). ДОФА является предшественником катехоламинов (дофамин, адреналин, норадреналин) и пигмента меланина. Гомогентизат является предшественником токоферолов, пластохинона (у организмов, способных синтезировать эти соединения).

С обменом тирозина связаны некоторые известные наследственные заболевания. При наследственном заболевании фенилкетонурии превращение фенилаланина в тирозин нарушено, и в организме происходит накопление фенилаланина и его метаболитов (фенилпируват, фениллактат, фенилацетат, орто-гидроксифенилацетат, фенилацетилглутамин), избыточное количество которых отрицательно сказывается на развитии нервной системы. При другом известном наследственном заболевании — алкаптонурии — нарушено превращение гомогентизата в 4-малеилацетоацетат.

Известно также несколько относительно редких заболеваний (тирозинемии), вызванных нарушениями обмена тирозина. Лечение этих заболеваний, как и фенилкетонурии — диетическое ограничение белка.

Применение

Тирозин подавляет аппетит, способствует уменьшению отложения жиров, способствует выработке меланина и улучшает функции надпочечников, щитовидной железы и гипофиза.

Промышленный синтез

L-тирозин и его производные (L-DOPA , меланин , фенилпропаноиды и др.) Используются в фармацевтических препаратах , диетических добавках и пищевых добавках . Два метода ранее использовались для производства L-тирозина. Первый включает выделение желаемой аминокислоты из белковых гидролизатов с использованием химического подхода. Второй использует ферментативный синтез из фенольных соединений, пирувата и аммиака с использованием тирозин феноллиазы. Достижения в области генной инженерии и появление промышленной ферментации изменили синтез L-тирозина на использование инженерных штаммов E. coli.

• Фармакологическая группа

  Белки и аминокислоты