Serin je aminokyselina, která je jednou z dvaceti přírodních aminokyseliny a je nepodstatné. D forma serinu působí jako ko-agonista při přenosu neuronových signálů a může hrát roli při různých duševních poruchách.
Co je serin?
Serin je aminokyselina se strukturním vzorcem H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Vyskytuje se v L-formě a je jednou z nepodstatných aminokyseliny, protože lidské tělo si je může vyrobit samo. Za svůj název vděčí Serine latinskému slovu „sericum“, což znamená „hedvábí“. Hedvábí může sloužit jako surovina pro serin technickým zpracováním sericinu z hedvábného lepidla. Jako všichni aminokyseliny, serin má charakteristickou strukturu. Karboxylová skupina se skládá z atomové sekvence uhlík, kyslík, kyslík, vodík (COOH); karboxylová skupina reaguje kyselě, když se odštěpí iont H +. Druhou atomovou skupinou je aminoskupina. Skládá se z jednoho dusík atom a dva vodík atomy (NH2). Na rozdíl od karboxylové skupiny reaguje aminoskupina zásaditě přidáním protonu k volnému elektronovému páru dusík. Karboxylová skupina i aminoskupina jsou ve všech aminoskupinách stejné kyseliny. Třetí atomová skupina je postranní řetězec, ke kterému je amino kyseliny dluží jejich různé vlastnosti.
Funkce, účinek a úkoly
Serin má pro lidské tělo dvě důležité funkce. Jako aminokyselina je serin stavebním kamenem Proteinů. Proteiny jsou makromolekuly a forma enzymy a hormonů stejně jako základní materiály jako aktin a myosin, které tvořit svaly. The protilátky z imunitní systém a hemoglobin, červená krev pigment, jsou také Proteinů. Kromě serinu devatenáct dalších amino kyseliny existují v přírodních bílkovinách. Specifické uspořádání aminokyselin vede k dlouhým proteinovým řetězcům. Díky svým fyzikálním vlastnostem se tyto řetězy skládají a vytvářejí prostorovou trojrozměrnou strukturu. Genetický kód určuje pořadí aminokyselin v takovém řetězci. Ve většině lidských buněk je serin přítomen ve své L-formě. V buňkách nervový systém - neurony a gliové buňky - nicméně se tvoří D-serin. V této variantě serin působí jako ko-agonista: váže se na receptory nervových buněk a tím spouští signál v neuronu, který přenáší jako elektrický impuls do svého axon a přechází na další nervová buňka. Tímto způsobem probíhá přenos informací uvnitř nervový systém. Poselská látka se však nemůže vázat na žádný receptor podle libosti: Podle principu zámku a klíče neurotransmiter a receptor musí mít shodné vlastnosti. D-serin se vyskytuje mimo jiné jako ko-agonista na NMDA receptorech. Ačkoli tam serin není hlavním poslem, má zesilující účinek na přenos signálu.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimální úrovně
Serin je nezbytný pro funkci těla. Lidské buňky tvoří serin oxidací a aminací 3-fosfoglycerátu, to znamená přidáním aminoskupiny. Serin patří k neutrálním aminokyselinám: jeho aminoskupina má vyváženou hodnotu pH, a proto není ani kyselá, ani zásaditá. Serin je navíc polární aminokyselina. Jelikož je jedním ze stavebních kamenů všech lidských proteinů, je velmi bohatý. Série L tvoří přirozenou variantu serinu a vyskytuje se primárně při neutrálním pH asi sedm. Tato hodnota pH převládá uvnitř buněk lidského těla, kde se zpracovává serin. L-serin je zwitterion. Zwitterion se vytvoří, když karboxylová skupina a aminoskupina vzájemně reagují: Proton karboxylové skupiny migruje na aminoskupinu a váže se na volný elektronový pár. Výsledkem je, že zwitterion má kladný i záporný náboj a je celkem nenabitý. Tělo často degraduje serin na glycin, což je také aminokyselina, která je stejně jako serin neutrální, ale nepolární. Navíc, pyruvát může být vytvořen ze serinu, který se také nazývá acetyl kyselina mravenčí nebo kyselina pyrohroznová. Jedná se o ketokarboxylovou kyselinu.
Nemoci a poruchy
Ve své L formě se serin nachází v neuronech a gliových buňkách, kde se předpokládá, že hraje roli při různých duševních poruchách. L-serin se váže jako ko-agonista na N-methyl-D-aspartátové receptory nebo NMDA receptory. Zvyšuje účinek neurotransmiter glutamát, který se váže na receptory NMDA a způsobuje aktivaci nervová buňka. Studium a paměť procesy závisí na NMDA receptorech; indexuje remodelaci synaptických spojení, čímž mění strukturu nervový systém. Tato plasticita je vyjádřena na makroúrovni jako studium. Věda považuje toto spojení za relevantní pro duševní nemoc. Duševní nemoci vést k četným funkčním poruchám, které často zahrnují paměť problémy. Vadný studium procesy mohou také přispět k rozvoji duševní nemoc. Jedním z příkladů je deprese. Zvláště když je těžké, deprese vede k horšímu kognitivnímu výkonu. Schopnost učení a paměť výkon se znovu zlepší, když deprese ustupuje. Současná teorie je taková, že častá aktivace určitých nervových drah zvyšuje pravděpodobnost, že se tyto dráhy aktivují rychleji v reakci na budoucí podněty: Prahová hodnota podnětu klesá. Tato úvaha předpokládá odblokování receptorů, které by mohly vysvětlit postup. U duševních chorob, jako je deprese nebo schizofrenie, může dojít k narušení tohoto procesu, které by mohlo vysvětlit alespoň část příslušných příznaků. V této souvislosti počáteční studie podporují účinek D-serinu jako antidepresivum.
