ซีรีน

ที่ ซีรีน เป็นกรดอะมิโนที่เป็นหนึ่งในกรดอะมิโนจากธรรมชาติยี่สิบชนิดและไม่จำเป็น รูปแบบ D ของซีรีนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมในการส่งสัญญาณของเซลล์ประสาทและอาจมีบทบาทในการเจ็บป่วยทางจิตต่างๆ

ซีรีนคืออะไร

ซีรีนเป็นกรดอะมิโนที่มีสูตรโครงสร้าง H2C (OH) -CH (NH2) -COOH เกิดขึ้นในรูปแบบ L และเป็นกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นชนิดหนึ่งเนื่องจากร่างกายมนุษย์สามารถผลิตได้เอง Serine มีชื่อในภาษาละตินว่า "sericum" ซึ่งแปลว่าผ้าไหม

ผ้าไหมสามารถใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับซีรีนได้โดยการแปรรูปเซริซินกาวไหม เช่นเดียวกับกรดอะมิโนทั้งหมดซีรีนมีลักษณะโครงสร้าง หมู่คาร์บอกซิลประกอบด้วยคาร์บอนลำดับอะตอมออกซิเจนออกซิเจนไฮโดรเจน (COOH); หมู่คาร์บอกซิลจะทำปฏิกิริยาเป็นกรดเมื่อไอออน H + ถูกแยกออก กลุ่มที่สองของอะตอมคือหมู่อะมิโน ประกอบด้วยไนโตรเจน 1 อะตอมและไฮโดรเจน 2 อะตอม (NH2)

ในทางตรงกันข้ามกับหมู่คาร์บอกซิลกลุ่มอะมิโนมีปฏิกิริยาพื้นฐานในการยึดโปรตอนกับอิเล็กตรอนคู่เดียวบนไนโตรเจน ทั้งหมู่คาร์บอกซิลและหมู่อะมิโนเหมือนกันสำหรับกรดอะมิโนทั้งหมด อะตอมกลุ่มที่สามคือโซ่ด้านข้างซึ่งกรดอะมิโนมีคุณสมบัติต่างๆ

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

ซีรีนมีหน้าที่สำคัญสองประการสำหรับร่างกายมนุษย์ ในฐานะที่เป็นกรดอะมิโนซีรีนเป็นตัวสร้างโปรตีนโปรตีนเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่และสร้างเอนไซม์และฮอร์โมนรวมทั้งสารพื้นฐานเช่นแอกตินและไมโอซินที่ประกอบเป็นกล้ามเนื้อ

แอนติบอดีของระบบภูมิคุ้มกันและฮีโมโกลบินซึ่งเป็นเม็ดสีของเม็ดเลือดแดงก็เป็นโปรตีนเช่นกัน นอกจากซีรีนแล้วยังมีกรดอะมิโนอื่น ๆ อีกสิบเก้าชนิดที่เกิดขึ้นในโปรตีนธรรมชาติ การจัดเรียงเฉพาะของกรดอะมิโนจะสร้างโซ่โปรตีนยาว เนื่องจากคุณสมบัติทางกายภาพโซ่เหล่านี้จึงพับและสร้างโครงสร้างเชิงพื้นที่สามมิติ รหัสพันธุกรรมกำหนดลำดับของกรดอะมิโนภายในห่วงโซ่ดังกล่าว

ในเซลล์ของมนุษย์ส่วนใหญ่ซีรีนอยู่ในรูปตัว L ในทางตรงกันข้าม D-serine ผลิตในเซลล์ของระบบประสาท - เซลล์ประสาทและเซลล์ glial ในตัวแปรนี้ซีรีนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาร่วม: มันจับกับตัวรับของเซลล์ประสาทและกระตุ้นสัญญาณในเซลล์ประสาทที่ส่งเป็นแรงกระตุ้นไฟฟ้าไปยังแอกซอนและส่งต่อไปยังเซลล์ประสาทถัดไป ด้วยวิธีนี้การถ่ายโอนข้อมูลจะเกิดขึ้นภายในระบบประสาท

อย่างไรก็ตามสารส่งสารไม่สามารถจับกับตัวรับทุกตัวได้ตามต้องการ: ตามหลักการล็อคและคีย์สารสื่อประสาทและตัวรับต้องมีคุณสมบัติที่ตรงกัน D-serine เกิดขึ้นเหนือสิ่งอื่นใดในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมที่ตัวรับ NMDA แม้ว่าซีรีนจะไม่ใช่สารสำคัญในการส่งสาร แต่ก็มีผลต่อการส่งสัญญาณ

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ซีรีนจำเป็นต่อร่างกายในการทำงาน เซลล์ของมนุษย์สร้างซีรีนโดยการออกซิไดซ์และสร้าง 3-phosphoglycerate นั่นคือโดยการเพิ่มหมู่อะมิโน ซีรีนเป็นหนึ่งในกรดอะมิโนที่เป็นกลาง: กลุ่มอะมิโนของมันมีค่า pH ที่สมดุลดังนั้นจึงไม่ใช่ทั้งกรดหรือพื้นฐาน นอกจากนี้ซีรีนยังเป็นกรดอะมิโนที่มีขั้ว

เนื่องจากเป็นหนึ่งในส่วนประกอบของโปรตีนของมนุษย์จึงเป็นเรื่องปกติมาก L-series เป็นตัวแปรตามธรรมชาติของซีรีนและส่วนใหญ่เกิดขึ้นที่ pH เป็นกลางประมาณเจ็ด ค่า pH นี้มีผลเหนือเซลล์ร่างกายมนุษย์ซึ่งซีรีนถูกประมวลผล L-serine เป็น zwitterion zwitterion ถูกสร้างขึ้นเมื่อหมู่คาร์บอกซิลและกลุ่มอะมิโนทำปฏิกิริยาซึ่งกันและกันโปรตอนของหมู่คาร์บอกซิลจะย้ายไปยังกลุ่มอะมิโนและมีการยึดติดกับอิเล็กตรอนคู่เดียว

เป็นผลให้ zwitterion มีทั้งประจุบวกและประจุลบและไม่มีประจุโดยรวม ร่างกายมักจะสลายซีรีนให้เป็นไกลซีนซึ่งเป็นกรดอะมิโนเช่นเดียวกับซีรีนที่เป็นกลาง แต่ไม่มีขั้ว ซีรีนยังสามารถผลิตไพรูเวตซึ่งเรียกอีกอย่างว่ากรดอะซิติลฟอร์มิกหรือกรดไพรูวิก เป็นกรดคีโตคาร์บอกซิลิก

โรคและความผิดปกติ

ในรูปแบบ L ซีรีนเกิดขึ้นในเซลล์ประสาทและเซลล์ glial และอาจมีบทบาทในการเจ็บป่วยทางจิตต่างๆ L-serine จับตัวเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาร่วมกับตัวรับ N-methyl-D-aspartate หรือตัวรับ NMDA ในระยะสั้น เสริมสร้างผลของสารสื่อประสาทกลูตาเมตซึ่งจับกับตัวรับ NMDA และกระตุ้นการทำงานของเซลล์ประสาท

กระบวนการเรียนรู้และความจำขึ้นอยู่กับตัวรับ NMDA มันบ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงของการเชื่อมต่อ synaptic และด้วยเหตุนี้จึงเปลี่ยนโครงสร้างของระบบประสาท ความเป็นพลาสติกนี้แสดงเป็นการเรียนรู้ในระดับมหภาค วิทยาศาสตร์ถือว่าความเชื่อมโยงนี้เกี่ยวข้องกับความเจ็บป่วยทางจิต ความเจ็บป่วยทางจิตนำไปสู่ความบกพร่องในการทำงานหลายอย่างซึ่งมักรวมถึงปัญหาด้านความจำด้วย กระบวนการเรียนรู้ที่ผิดพลาดสามารถนำไปสู่การพัฒนาความเจ็บป่วยทางจิต ตัวอย่างนี้คือภาวะซึมเศร้า ภาวะซึมเศร้านำไปสู่ประสิทธิภาพการรับรู้ที่ไม่ดีโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความรุนแรงมาก อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการเรียนรู้และความจำจะดีขึ้นอีกครั้งเมื่ออาการซึมเศร้าบรรเทาลง

ทฤษฎีปัจจุบันสันนิษฐานว่าการกระตุ้นวิถีประสาทบางอย่างบ่อยๆจะเพิ่มโอกาสที่ทางเดินเหล่านี้จะเปิดใช้งานได้เร็วขึ้นในกรณีที่มีสิ่งเร้าในอนาคต: เกณฑ์กระตุ้นจะลดลง การพิจารณานี้ขึ้นอยู่กับการปลดล็อคตัวรับซึ่งสามารถอธิบายกระบวนการได้ ในกรณีของความเจ็บป่วยทางจิตเช่นภาวะซึมเศร้าหรือโรคจิตเภทอาจมีการหยุดชะงักในกระบวนการนี้ซึ่งสามารถอธิบายได้อย่างน้อยก็เป็นส่วนหนึ่งของอาการตามลำดับ ในบริบทนี้การศึกษาเบื้องต้นยืนยันผลของ D-serine เป็นยากล่อมประสาท