Piridoxalfosfat
| Piridoxalfosfat | |
|---|---|
 | |
 | |
| Numele IUPAC | |
| Piridoxal-5'-fosfat | |
| Denumiri alternative | |
| Vitamina B6 PALP | |
| Caracteristici generale | |
| Formula moleculară sau brută | C 8 H 10 NU 3 PO 3 |
| Masa moleculară ( u ) | 247.144 |
| Aspect | pulbere galben pal |
| numar CAS | |
| Numărul EINECS | 200-208-3 |
| PubChem | 1051 |
| DrugBank | DB00114 |
| ZÂMBETE | CC1=NC=C(C(=C1O)C=O)COP(=O)(O)O |
| Proprietăți fizico-chimice | |
| Densitate (g / cm 3 , în cs ) | |
| Solubilitate în apă | 5 g / l la 25 ° C |
| Temperatură de topire | 140-143 ° C (413-416 K) |
| Δ fus H 0 (kJ mol −1 ) | |
| Δ fus S 0 (J K −1 mol −1 ) | |
| Proprietăți termochimice | |
| Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | |
| S 0 m (J K −1 mol −1 ) | |
| C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | |
| Informații de siguranță | |
| Expresii R. | - |
| Fraze S. | 24/25 |
Fosfatul piridoxal sau conform liniilor directoare IUPAC piridoxal-5'-fosfat (sau fosfat piridoxal sau PL-5'P sau PLP sau PALP) este forma activă a vitaminei B6 și a enzimelor coenzimelor transferaze precum transaminazele .
Structura
Molecula este compusă dintr-un inel piridinic cu 4 substituenți: o grupare aldehidă (carbon 4), un metil (carbon 2), un hidroximetil fosfat (carbon 5), un hidroxil (carbon 3). Acesta din urmă are particularități și împreună cu azotul și grupul aldehidă sunt responsabile pentru activitatea catalitică a cofactorului. Grupul fosfat, pe de altă parte, în majoritatea cazurilor, acționează ca un punct de sprijin prin care proteina leagă molecula; o excepție este reprezentată de enzima glicogen fosforilază în care fosfatul este cel care îndeplinește funcția catalitică.
Cele 5 atomi de carbon ai inelului, azotul, carbonul și oxigenul grupării aldehidă (-CHO) sunt hibridizate ca sp 2. Prima consecință a acestui fapt este că atomii menționați anterior se află pe același plan; a doua consecință este că fiecare atom al acestora are un orbital p cu un electron nepereche perpendicular pe planul moleculei, care este pus în comun cu ceilalți atomi, creând astfel un sistem rezonant pe 8 atomi (responsabil pentru culoarea galben intens a soluțiile care conțin vitamina).
Fiind o moleculă plană este posibilă identificarea a două fețe (vezi figura 2 din mijlocul paginii), păstrând gruparea fosfat spre observator și C4 'spre dreapta; fața superioară este denumită „da”, iar fața inferioară „rege”.
Rolul biologic
Piridoxalfosfatul este un cofactor al enzimelor transferazei , cum ar fi transaminazele .
Funcționează cu cataliza covalentă electrofilă pentru formarea unei baze Schiff. Grupul carbonil al piridoxalfosfatului se leagă de o grupare amino-terminală formând o imină (baza Schiff).
Proprietate
Efectul rezonanței combinat cu electronegativitatea azotului și oxigenului la C3 fac din piridoxalfosfat o capcană electronică de capacitate medie; în plus, la un pH apropiat de 7, azotul piridinic este protonat dând moleculei o sarcină pozitivă delocalizată, ceea ce mărește această capacitate.
Deși această proprietate a PLP este importantă, structura sa electronică particulară îi conferă o capacitate catalitică incredibilă, care este evidentă în reacțiile cu aminoacizii : prin combinarea unei cantități mici de soluție a acestei vitamine la o soluție de aminoacid și ulterior analizând compoziția, cofactorul intact, cofactorul modificat și o varietate de molecule derivate din aminoacidul inițial pot fi găsite; se concluzionează că acest cofactor posedă intrinsec activitate catalitică pentru diferite reacții ( decarboxilare , dezaminare , racemizare etc.) și că capacitatea și nespecificitatea acestuia trebuie să fie modulate pentru a îndeplini o funcție utilă și pentru a nu deteriora celula. Acesta poate fi găsit în transaminaze, enzime care transporta o grupare NH2 dintr - un aminoacid pe un acid α-ceto. Sau poate fi găsit în aminoacidecarboxilaze, enzime care îndepărtează grupul de aminoacizi -COOH sau în dehidrataze, enzime care elimină apa din anumiți aminoacizi.
Să vedem cum aceste transformări pot fi explicate prin adoptarea unei versiuni simplificate a teoriei orbitalilor moleculari .
După legarea piridoxalfosfatului cu azotul amino al unui aminoacid prin gruparea sa aldehidă, se formează o bază Schiff sau Aldimin. Având , de asemenea , să devină acest sp 2 azot hibridizat, carbonul α este în contact cu un amplu sistem de rezonanță . Electronii găsiți în orbitalul de legare de tip σ care este dispus pe un plan perpendicular pe planul moleculei (Fig. 3) sunt atrași în sistem și delocalizați, ceea ce implică clivajul heterolitic al legăturii cu substituentul, formând un intermediar numit quinonoid instabil în care , de asemenea , carbonul α este 2 hibridizat sp. Un substituent cu o sarcină mai mică negativă este apoi eliminat, din -H H + se eliberează din -COO - CO 2 sau se eliberează R (vezi aminoacizi ). Fiind instabil, compusul tinde să se stabilizeze în diferite moduri posibile: adăugând un substituent diferit la α-carbon (reacție pentru α-sintază, decarboxilază, racemază etc.), adăugând un H + la C4 'prin scindarea legăturii NC α (aminotransferază), scăzând substituenți la Cβ sau Cγ la care mai târziu pot fi adăugate diferite grupuri (β sau γ sintază și β eliminare). Majoritatea reacțiilor enumerate indică un grup de reacții specifice care depind de substrat și de grupul cu vârfuri. În mod enzimatic, limita proteinei modulează multe proprietăți ale cofactorului (pK, stabilitatea unui intermediar mai degrabă decât a altui) și direcționează reacția către unul sau (dacă nu este posibil) câțiva produse specifice.
(fig 1) Vedere frontală a moleculei reprezentate într-un model spațial
(fig 2) Vedere laterală a moleculei prezentată într-un model cu bilă și tijă (legăturile duble nu sunt prezentate)
Sinteză
Biologic
Industrial
Bibliografie
- David L. Nelson, Michael M. Cox, Principiile de biochimie ale lui Lehninger , ediția a III-a, Bologna, Zanichelli , februarie 2002, ISBN 88-08-09035-3 .
