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SAM分子

一種必要的化學(xué)品

S-腺苷甲硫氨酸(SAM-e,SAMe,SAM,AdoMet,ademetionine)由GL Cantoni于1952年在意大利發(fā)現(xiàn)。它是由三磷酸腺苷(ATP)和甲硫氨酸經(jīng)甲硫氨酸腺苷轉(zhuǎn)移酶制成的。S-腺苷甲硫氨酸是大多數(shù)生物體中的關(guān)鍵代謝物。它通過脫羧作用發(fā)揮重要的轉(zhuǎn)甲基、轉(zhuǎn)硫和氨丙基化功能。
由于 SAM 是一種本質(zhì)上不穩(wěn)定的分子,其 258-260 nm 的最大光密度不是顯著的吸收,因此測(cè)定其在各種生物體液和組織中的濃度一直是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。一種不需要昂貴儀器(LC、MS 和組合)的簡(jiǎn)單、方便的方法顯然是確定 SAM 的生物濃度以及監(jiān)測(cè)其在體液、組織和細(xì)胞器中的變化和代謝路徑的理想選擇。

據(jù)稱 SAM-e 有助于以下疾病:抑郁癥、帕金森病、骨關(guān)節(jié)炎癥狀、肝病、肝內(nèi)膽汁淤積癥(尤其是妊娠期)、纖維肌痛、艾滋病相關(guān)的脊髓病(與艾滋病相關(guān)的脊柱和神經(jīng)疾病)。也有有限的研究參考了 SAMe 在以下情況中的作用:注意力缺陷多動(dòng)障礙 (ADHD)、經(jīng)前期綜合征 (PMS)、經(jīng)前期煩躁癥 (PMDD)、慢性疲勞綜合征 (CFS)、心臟病、智力缺陷表現(xiàn)、多發(fā)性硬化、癡呆、阿爾茨海默病、肌腱炎、滑囊炎、脊髓損傷、癲癇發(fā)作、偏頭痛、慢性腰痛、鉛中毒和衰老。
如今,當(dāng) SAM 每天用作營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑時(shí),了解其影響和后果也是至關(guān)重要的。它已被廣泛用作非處方藥,以緩解抑郁癥、骨關(guān)節(jié)炎等系統(tǒng)。

甲基化

甲基化幾乎涉及生活的方方面面。SAM 是 DNA、RNA、蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、磷脂、激素和神經(jīng)遞質(zhì)中各種甲基轉(zhuǎn)移反應(yīng)的甲基供體。適當(dāng)?shù)?DNA 甲基化對(duì)于正常的胚胎發(fā)育至關(guān)重要。然而,當(dāng)甲基轉(zhuǎn)移酶基因純合缺失時(shí),它是致命的。

已在許多腫瘤中發(fā)現(xiàn)不正確甲基化的 DNA。DNA甲基化模式的改變會(huì)誘導(dǎo)癌基因的表達(dá)或抑制腫瘤抑制基因的表達(dá)。缺乏甲基的飲食會(huì)導(dǎo)致嚙齒動(dòng)物患肝癌。

重要過程

DNA 甲基化導(dǎo)致基因組免受限制性內(nèi)切酶的影響。SAM 通過與嵌入某些 mRNA 的非編碼區(qū)內(nèi)的結(jié)構(gòu)域結(jié)合來控制基因表達(dá)。SAM 在基本生物分子的生產(chǎn)中提供甲基,包括:

  • 乙酰左旋肉堿:神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素和膜轉(zhuǎn)運(yùn)劑

  • 腎上腺素和腎上腺素:內(nèi)源性兒茶酚胺、壓力激素和神經(jīng)遞質(zhì)

  • 磷脂酰膽堿:最重要的膜磷脂

  • 肉堿:脂肪燃燒器

  • 磷酸肌酸:主要的 ATP 水庫(kù)

  • 褪黑激素:晝夜節(jié)律調(diào)節(jié)劑

SAM 是細(xì)胞生長(zhǎng)和修復(fù)所必需的。它還參與幾種影響情緒的激素和神經(jīng)遞質(zhì)的生物合成,例如腎上腺素。甲基轉(zhuǎn)移酶還負(fù)責(zé)將甲基添加到信使 RNA 中靠近 5' 帽的第一個(gè)和第二個(gè)核苷酸的 2' 羥基上

轉(zhuǎn)硫

轉(zhuǎn)硫開始于 S-腺苷高半胱氨酸或 SAH,它是 S-腺苷甲硫氨酸 (SAM) 在將甲基轉(zhuǎn)移出 SAM 后的殘留結(jié)構(gòu)。SAH 的水解產(chǎn)生同型半胱氨酸。這會(huì)轉(zhuǎn)化為胱硫醚、半胱氨酸,最后轉(zhuǎn)化為谷胱甘肽,即肝細(xì)胞抗氧化劑和拯救生命的解毒劑。由于膳食半胱氨酸含量低,高達(dá) 80% 的膳食半胱氨酸通過胃腸道失去其巰基,SAM 是半胱氨酸的主要來源,而半胱氨酸是谷胱甘肽的組成部分。作為一種抗氧化劑,它可以保護(hù)身體免受體內(nèi)活性氧分子的破壞。這些活性氧分子可能來自體內(nèi)或環(huán)境污染,被認(rèn)為在衰老過程和退行性疾病的發(fā)展中發(fā)揮作用。一般來說,

氨基丙基化

氨丙基化是SAM通過脫羧(脫羧酶)引發(fā)的另一個(gè)過程。脫羧后的 SAM 然后與腐胺偶聯(lián)生成亞精胺和精胺,這些亞精胺和精胺對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、分化以及 DNA 和 RNA 的穩(wěn)定性至關(guān)重要。此外,多胺合成的副產(chǎn)物甲基硫腺苷 (MTA) 是一種強(qiáng)大的鎮(zhèn)痛和抗炎劑。這可能至少部分地歸因于在使用 SAMe 治療骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和纖維肌痛中觀察到的臨床益處。





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