Serín je aminokyselina, ktorá je jednou z dvadsiatich prírodných aminokyseliny a je nepodstatné. D forma serínu pôsobí ako ko-agonista pri transdukcii neurónových signálov a môže hrať úlohu pri rôznych duševných poruchách.
Čo je serín?
Serín je aminokyselina so štruktúrnym vzorcom H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Vyskytuje sa v L-forme a je jedným z nepodstatných aminokyseliny, pretože ľudské telo si ho dokáže vyrobiť samo. Za svoj názov vďačí Serine latinskému slovu „sericum“, čo znamená „hodváb“. Hodváb môže slúžiť ako surovina pre serín technickým spracovaním sericínu z hodvábneho lepidla. Ako všetko aminokyseliny, serín má charakteristickú štruktúru. Karboxylová skupina pozostáva z atómovej sekvencie uhlík, kyslík, kyslík, vodík (COOH); karboxylová skupina reaguje kyslo, keď sa odštiepi ión H +. Druhou atómovou skupinou je aminoskupina. Skladá sa z jedného dusík atóm a dva vodík atómy (NH2). Na rozdiel od karboxylovej skupiny reaguje aminoskupina alkalicky pridaním protónu k voľnému elektrónovému páru dusík. Karboxylová skupina aj aminoskupina sú rovnaké vo všetkých amino skupinách kyseliny. Treťou atómovou skupinou je bočný reťazec, ku ktorému je amino kyseliny vďačí za svoje rôzne vlastnosti.
Funkcia, účinok a úlohy
Serín má pre ľudské telo dve dôležité funkcie. Ako aminokyselina je serín stavebným kameňom pre proteíny. Proteíny sú makromolekuly a forma enzýmy a hormóny ako aj základné materiály ako aktín a myozín, ktoré tvoriť svaly. The protilátky z imunitný systém a hemoglobín, červená krv pigment, sú tiež proteíny. Okrem serínu devätnásť ďalších amino kyseliny existujú v prírodných bielkovinách. Výsledkom špecifického usporiadania aminokyselín sú dlhé proteínové reťazce. Vďaka svojim fyzikálnym vlastnostiam sa tieto reťazce skladajú a vytvárajú priestorovú trojrozmernú štruktúru. Genetický kód určuje poradie aminokyselín v takomto reťazci. Vo väčšine ľudských buniek je serín prítomný vo svojej L-forme. V bunkách nervový systém - neuróny a gliové bunky - vytvára sa však D-serín. V tomto variante serín pôsobí ako ko-agonista: viaže sa na receptory nervových buniek a tým spúšťa signál v neuróne, ktorý prenáša ako elektrický impulz na svoje axon a prechádza na ďalšiu nervová bunka. Týmto spôsobom sa prenos informácií uskutočňuje v rámci systému nervový systém. Nosná látka sa však nemôže viazať na akýkoľvek receptor podľa ľubovôle: Podľa princípu zámky a kľúča neurotransmiter a receptor musia mať zodpovedajúce vlastnosti. D-serín sa vyskytuje, okrem iného, ako ko-agonista na NMDA receptoroch. Aj keď serín nie je hlavným poslom, má zosilňujúci účinok na prenos signálu.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimálne úrovne
Serín je nevyhnutný pre funkciu tela. Ľudské bunky tvoria serín oxidáciou a amináciou 3-fosfoglycerátu, to znamená pridaním aminoskupiny. Serín patrí k neutrálnym aminokyselinám: jeho aminoskupina má vyváženú hodnotu pH, a preto nie je ani kyslá, ani zásaditá. Okrem toho je serín polárnou aminokyselinou. Pretože je jedným zo stavebných kameňov všetkých ľudských bielkovín, je veľmi bohatý. Séria L tvorí prirodzený variant serínu a vyskytuje sa primárne pri neutrálnom pH asi sedem. Táto hodnota pH prevláda vo vnútri buniek ľudského tela, kde sa spracováva serín. L-serín je zwitterión. Zwitterión sa vytvorí, keď karboxylová skupina a aminoskupina navzájom reagujú: Protón karboxylovej skupiny migruje na aminoskupinu a viaže sa tam na voľný elektrónový pár. Výsledkom je, že zwitterión má kladný aj záporný náboj a celkovo nie je nabitý. Telo často degraduje serín na glycín, čo je tiež aminokyselina, ktorá je rovnako ako serín neutrálna, ale nepolárna. Navyše, pyruvát môžu byť tvorené zo serínu, ktorý sa tiež nazýva acetyl kyselina mravčia alebo kyselina pyrohroznová. Toto je kyselina ketokarboxylová.
Choroby a poruchy
Vo svojej L forme sa serín nachádza v neurónoch a gliových bunkách, kde sa predpokladá, že hrá úlohu pri rôznych duševných poruchách. L-serín sa viaže ako ko-agonista na N-metyl-D-aspartátové receptory alebo NMDA receptory. Zvyšuje účinok neurotransmiter glutamát, ktorý sa viaže na receptory NMDA a spôsobuje aktiváciu nervová bunka. Štúdium a Pamäť procesy závisia od NMDA receptorov; indexuje prestavbu synaptických spojení, čím mení štruktúru nervový systém. Táto plasticita je vyjadrená na makroúrovni ako štúdium. Veda považuje toto spojenie za relevantné pre duševná choroba. Duševné choroby viesť k početným funkčným poruchám, ktoré často zahŕňajú Pamäť problémy. Chybné štúdium môžu tiež prispieť k rozvoju duševná choroba, Jedným z príkladov je depresia. Najmä keď sú závažné, depresia vedie k horšiemu kognitívnemu výkonu. Avšak schopnosť učiť sa a Pamäť výkon sa znova zvýši, keď depresia ustupuje. Súčasná teória tvrdí, že častá aktivácia určitých nervových dráh zvyšuje pravdepodobnosť, že sa tieto dráhy budú aktivovať rýchlejšie v reakcii na budúce podnety: Prahová hodnota podnetu klesá. Táto úvaha predpokladá odblokovanie receptorov, ktoré by mohli vysvetliť postup. Pri duševných chorobách, ako sú depresie alebo schizofrénie, môže dôjsť k poruche v tomto procese, ktorá by mohla vysvetliť aspoň časť príslušných príznakov. V tejto súvislosti počiatočné štúdie podporujú účinok D-serínu ako antidepresívum.
