Tirosina

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Non confundir o aminoácido tirosina coa hormona tiroxina
Tirosina
Identificadores
Número CAS 60-18-4 (L)
PubChem 1153
ChemSpider 5833
DrugBank DB03839
ChEBI CHEBI:58315
ChEMBL CHEMBL925
Imaxes 3D Jmol Image 1
Propiedades
Fórmula molecular C9H11NO3
Masa molar 181,19 g mol−1
Perigosidade
NFPA 704
NFPA 704.svg
1
1
0

Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.
Referencias
Fórmula da tirosina ionizada.
Biosíntese de tirosina nas plantas a partir do ácido siquímico.

A tirosina (abreviadamente Tyr ou Y)[1] ou 4-hidroxifenilalanina, é un dos 20 aminoácidos que forman parte das proteínas. É un α-aminoácido cunha cadea lateral formada por un CH2 unido a un grupo fenol, o que fai que sexa unha cadea lateral cíclica aromática cun grupo OH, que lle dá carácter polar neutro.

Os seus codóns son o UAC e UAU. É un aminoácido non esencial. O seu nome procede do grego tyri, que significa queixo, xa que foi descuberta en 1846 polo químico alemán Justus von Liebig na proteína caseína do queixo.[2][3] O seu grupo funcional denomínase tirosil.

Funcións[editar | editar a fonte]

(S)-Tirosina (á esquerda) e (R)-tirosina (á dereita) na súa forma zwitteriónica a pH neutro.

Ademais do seu papel como compoñente das proteínas, a tirosina ten funcións especiais debido ao seu grupo fenol. Forma parte importante de proteínas que interveñen en procesos de transdución de sinais na célula. Funciona como un receptor de grupos fosfato que se transfiren por medio de proteína quinases. A fosforilación do seu grupo hidroxilo cambia a actividade da proteína diana.

Un residuo de tirosina ten tamén unha función moi importante na fotosíntese. No fotosistema II dos cloroplastos actúa como un doante de electróns na redución da clorofila oxidada. Neste proceso, a tirosina sofre desprotonación do seu grupo OH fenólico. Este radical é despois reducido no fotosistema II polos clusters de manganeso.

Fontes alimentarias[editar | editar a fonte]

A tirosina pode sintetizarse no corpo a partir de fenilalanina, polo que non é esencial. Abunda a tirosina en moitos alimentos con contido proteico abondoso, como soia, polo, pavo, peixe, cacahuetes, améndoas, aguacates, produtos lácteos, fabas de Lima, sementes de cabaza, e de sésamo.[4]

Biosíntese[editar | editar a fonte]

Nas plantas e na maioría dos organismos, a tirosina prodúcese a partir do ácido prefénico (prefenato), un intermediato da vía do ácido siquímico. O prefenato sofre unha descarboxilación oxidativa con retención do grupo hidroxilo para dar p-hidroxifenilpiruvato, o cal é transaminado usando ácido glutámico como fonte de nitróxeno para dar tirosina e α-cetoglutarato.

Nos mamíferos a síntese de tirosina parte do aminoácido esencial fenilalanina, que se obtén dos alimentos. A conversión de fenilalanina en tirosina está catalizada polo encima fenilalanina hidroxilase, unha monooxixenase. Este encima cataliza a reacción que causa a adición dun grupo hidroxilo ao extremo do anel aromático de 6 carbonos da fenilalanina, que así se converte en tirosina.

Metabolismo[editar | editar a fonte]

Hormonas catecolaminas producidas no metabolismo da tirosina.

Fosforilación e sulfatación[editar | editar a fonte]

Algúns dos residuos de tirosina poden ser marcados cun grupo fosfato (é dicir, fosforilados) por proteína quinases. Neste estado fosforilado recibe o nome de fosfotirosina. A fosforilación da tirosina considérase un paso chave na transdución de sinais e na regulación da actividade encimática. A fosfotirosina pode detectarse con anticorpos específicos. Os residuos de tirosina poden tamén modificarse por adición dun grupo sulfato, un proceso coñecido como sulfatación da tirosina.[5] Esta sulfatación está catalizada pola tirosilproteína sulfotransferase (TPST). Existen anticorpos específicos que se poden usar para detectar a sulfotirosina.

Precursor de neurotransmisores e hormonas[editar | editar a fonte]

Nas células dopaminérxicas do cerebro, a tirosina convértese en levodopa por acción do encima tirosina hydroxilase (TH). A tirosina hidroxilase é o encima limitante implicado na síntese do neurotransmisor dopamina. Ademais, na medula adrenal, a tirosina convértese nas hormonas catecolaminas norepinefrina (noradrenalina), e epinefrina (adrenalina).

As hormonas tiroideas triiodotironina (T3) e tiroxina (T4) tamén derivan da tirosina.

Precursor de alcaloides[editar | editar a fonte]

Na mapoula Papaver somniferum, produtora de opio, a tirosina úsase para producir o alcaloide morfina.

Precursor de pigmentos[editar | editar a fonte]

A tirosina é tamén precursor do pigmento melanina.

Degradación[editar | editar a fonte]

Descomposición da tirosina a acetoacetato e fumarato. É necesaria a intervención de dúas dioxixenases nesta vía de descomposición. Os produtos finais poden despois entrar no ciclo do ácido cítrico.

A descomposición da L-tirosina (ou para-hidroxifenilalanina) empeza cunha transaminación co α-cetoglutarato catalizada pola tirosina transaminase para dar para-hidroxifenilpiruvato. A descrición posicional para (abreviado p) significa que o grupo hidroxilo e a cadea lateral no anel fenilo están unha en fronte da outra (nunha liña recta, 180º).

A seguinte reacción oxidativa catalizada pola p-hidroxilfenilpiruvato-dioxixenase converte o p-hidroxifenilpiruvato en homoxentisato (2,5-dihidroxifenil-1-acetato). Despois, para escindir o anel aromático do homoxentisato requírese outra dioxixenase, a homoxentisato-oxixenase. Así, coa incorporación dunha molécula máis de O2 orixínase maleilacetoacetato.

A partir do maleilacetoacetato orixínase fumarilacetato grazas á intervención da maleilacetoacetato-cis-trans-isomerase, que cataliza a rotación do grupo carboxilo creado por oxidación do grupo hidroxilo. Esta isomerase cis-trans contén o coencima glutatión. O fumarilacetoacetato é finalmente escindido pola fumarilacetoacetato-hidrolase que lle adiciona unha molécula de auga.

Deste modo libéranse fumarato (que tamén é un metabolito do ciclo do ácido cítrico) e acetoacetato (3-cetobutirato). O acetoacetato é un corpo cetónico, que se activa con succinil-CoA, e despois pode converterse en acetil-CoA, o cal á súa vez pode oxidarse entrando no ciclo do ácido cítrico ou pode usarse para a síntese de ácidos graxos. Polos produtos finais que se orixinan na degradación da tirosina, esta é un aminoácido tanto glicoxénico coma cetoxénico.

Os isómeros da tirosina orto e meta[editar | editar a fonte]

Oxidación encimática da tirosina pola fenilalanina hidroxilase (arriba) e oxidación non encimática por radicais libres hidroxilo (no medio e abaixo).

Coñécense tres isómeros da tirosina. Ademais do aminoácido común L-tirosina que é o isómero para (para-tyr, p-tyr ou 4-hidroxifenilalanina) hai na natureza outros dous isómeros máis, a meta-tirosina (m-tyr ou 3-hidroxifenilalanina ou L-m-tirosina) e a orto-tirosina (o-tyr ou 2-hidroxifenilalanina). Os isómeros m-tyr e o-tyr, que son pouco comúns, orixínanse por hidroxilación por radicais libres non encimática da fenilalanina en condicións de estrés oxidativo.[6][7]

A m-tirosina e análogos (raros na natureza e, por tanto, obtidos sinteticamente) utilízanse no tratamento da enfermidade de Parkinson, enfermidade de Alzheimer e artrite.[8]

Usos médicos[editar | editar a fonte]

A tirosina é precursor de neurotransmisores e incrementa os niveis plasmáticos de neurotransmisores (especialmente da dopamina e norepinefrina)[9], pero ten pouco ou ningún efecto sobre o estado de ánimo.[10][11][12] O efecto no estado de ánimo é máis apreciable en persoas sometidas a estrés.

Algúns estudos encontraron que o uso de tirosina era útil en situacións de estrés, frío, fatiga,[13] shock emocional, traballo prolongado e privación de sono,[14][15] con reducións nos niveis das hormonas do estrés,[16] reducións na perda de peso inducida polo estrés observada en ensaios con animais,[13] melloras no rendemento físico e cognitivo[11][17][18] ; porén, como a tirosina hidroxilase é un encima limitante, os efectos son menos significativos ca os obtidos coa L-dopa.

En circunstancias de normalidade a tirosina non parece ter ningún efecto significativo no estado de ánimo, e nas prestacións físicas ou cognitivas.[19][20][21] Unha dose diaria adecuada usada para ensaios clínicos é duns 100 mg/kg para adultos.[22]. Non se recomenda exceder de 12000 mg (12 g) diarios. De feito, doses demasiado altas de tirosina reducen os niveis de dopamina.[19] En exceso a tirosina pode facer decrecer a absorción doutros aminoácidos e de L-dopa.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (1983). "Nomenclature and Symbolism for Amino Acids and Peptides". Recommendations on Organic & Biochemical Nomenclature, Symbols & Terminology. http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/AminoAcid/. Consultado o 2007-05-17. 
  2. "Tyrosine". The Columbia Electronic Encyclopedia, 6th ed. Infoplease.com — Columbia University Press. 2007. http://www.infoplease.com/ce6/sci/A0849873.html. Consultado o 2008-04-20. 
  3. Douglas Harper (2001). "Tyrosine". Online Etymology Dictionary. http://www.etymonline.com/index.php?term=tyrosine. Consultado o 2008-04-20. 
  4. "Tyrosine". University of Maryland Medical Center. http://www.umm.edu/altmed/articles/tyrosine-000329.htm. Consultado o 2011-03-17. 
  5. Hoffhines AJ, Damoc E, Bridges KG, Leary JA, Moore KL (2006). "Detection and purification of tyrosine-sulfated proteins using a novel anti-sulfotyrosine monoclonal antibody". J. Biol. Chem. 281 (49): 37877–87. DOI:10.1074/jbc.M609398200. PMC 1764208. PMID 17046811. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=1764208. 
  6. Molnár GA, Wagner Z, Markó L, Kó Szegi T, Mohás M, Kocsis B, Matus Z, Wagner L, Tamaskó M, Mazák I, Laczy B, Nagy J, Wittmann I (2005). "Urinary ortho-tyrosine excretion in diabetes mellitus and renal failure: evidence for hydroxyl radical production". Kidney Int. 68 (5): 2281–7. DOI:10.1111/j.1523-1755.2005.00687.x. PMID 16221230. 
  7. Molnár GA, Nemes V, Biró Z, Ludány A, Wagner Z, Wittmann I (2005). "Accumulation of the hydroxyl free radical markers meta-, ortho-tyrosine and DOPA in cataractous lenses is accompanied by a lower protein and phenylalanine content of the water-soluble phase". Free Radic. Res. 39 (12): 1359–66. DOI:10.1080/10715760500307107. PMID 16298866. 
  8. Optimized Synthesis of L-m-Tyrosine Suitable for Chemical Scale-Up Cara E. Humphrey, Markus Furegati, Kurt Laumen, Luigi La Vecchia, Thomas Leutert, J. Constanze D. Müller-Hartwieg, and Markus Vögtle Organic Process Research & Development 2007, 11, 1069–1075 doi 10.1021/op700093y
  9. Rasmussen DD, Ishizuka B, Quigley ME, Yen SS (1983). "Effects of tyrosine and tryptophan ingestion on plasma catecholamine and 3,4-dihydroxyphenylacetic acid concentrations". J. Clin. Endocrinol. Metab. 57 (4): 760–3. DOI:10.1210/jcem-57-4-760. PMID 6885965. 
  10. Leathwood PD, Pollet P (1982). "Diet-induced mood changes in normal populations". Journal of psychiatric research 17 (2): 147–54. DOI:10.1016/0022-3956(82)90016-4. PMID 6764931. 
  11. 11,0 11,1 Deijen JB, Orlebeke JF (1994). "Effect of tyrosine on cognitive function and blood pressure under stress". Brain Res. Bull. 33 (3): 319–23. DOI:10.1016/0361-9230(94)90200-3. PMID 8293316. 
  12. Lieberman HR, Corkin S, Spring BJ, Wurtman RJ, Growdon JH (1985). "The effects of dietary neurotransmitter precursors on human behavior". Am J Clin Nutr. 42 (2): 366–370. PMID 4025206. 
  13. 13,0 13,1 Hao S, Avraham Y, Bonne O, Berry EM (2001). "Separation-induced body weight loss, impairment in alternation behavior, and autonomic tone: effects of tyrosine". Pharmacol. Biochem. Behav. 68 (2): 273–81. DOI:10.1016/S0091-3057(00)00448-2. PMID 11267632. 
  14. Magill RA, Waters WF, Bray GA, Volaufova J, Smith SR, Lieberman HR, McNevin N, Ryan DH (2003). "Effects of tyrosine, phentermine, caffeine D-amphetamine, and placebo on cognitive and motor performance deficits during sleep deprivation". Nutritional Neuroscience 6 (4): 237–46. DOI:10.1080/1028415031000120552. PMID 12887140. 
  15. Neri DF, Wiegmann D, Stanny RR, Shappell SA, McCardie A, McKay DL (1995). "The effects of tyrosine on cognitive performance during extended wakefulness". Aviation, space, and environmental medicine 66 (4): 313–9. PMID 7794222. 
  16. Reinstein DK, Lehnert H, Wurtman RJ (1985). "Dietary tyrosine suppresses the rise in plasma corticosterone following acute stress in rats". Life Sci. 37 (23): 2157–63. DOI:10.1016/0024-3205(85)90566-1. PMID 4068899. 
  17. Deijen JB, Wientjes CJ, Vullinghs HF, Cloin PA, Langefeld JJ (1999). "Tyrosine improves cognitive performance and reduces blood pressure in cadets after one week of a combat training course". Brain Res. Bull. 48 (2): 203–9. DOI:10.1016/S0361-9230(98)00163-4. PMID 10230711. 
  18. Mahoney CR, Castellani J, Kramer FM, Young A, Lieberman HR (2007). "Tyrosine supplementation mitigates working memory decrements during cold exposure". Physiology and Behavior IN PRESS (4): 575. DOI:10.1016/j.physbeh.2007.05.003. PMID 17585971. 
  19. 19,0 19,1 Chinevere TD, Sawyer RD, Creer AR, Conlee RK, Parcell AC (2002). "Effects of L-tyrosine and carbohydrate ingestion on endurance exercise performance". J. Appl. Physiol. 93 (5): 1590–7. DOI:10.1152/japplphysiol.00625.2001 (inactivo desde o 2008-06-25). PMID 12381742. 
  20. Strüder HK, Hollmann W, Platen P, Donike M, Gotzmann A, Weber K (1998). "Influence of paroxetine, branched-chain amino acids and tyrosine on neuroendocrine system responses and fatigue in humans". Horm. Metab. Res. 30 (4): 188–94. DOI:10.1055/s-2007-978864. PMID 9623632. 
  21. Thomas JR, Lockwood PA, Singh A, Deuster PA (1999). "Tyrosine improves working memory in a multitasking environment". Pharmacol. Biochem. Behav. 64 (3): 495–500. DOI:10.1016/S0091-3057(99)00094-5. PMID 10548261. 
  22. Gelenberg, A.J., Wojcik, J.D., Growdon, J.H., Sved, A.F., and Wurtman, R.J.. "Tyrosine for the Treatment of Depression" (PDF). Arquivado do orixinal o 2008-06-11. http://web.archive.org/web/20080611200156/http://wurtmanlab.mit.edu/publications/pdf/456.pdf. Consultado o 2008-03-25. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]