Triptófano

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
L-Triptófano
Identificadores
Número CAS 73-22-3
PubChem 6305
ChemSpider 6066
UNII 8DUH1N11BX
DrugBank DB00150
KEGG D00020
ChEBI CHEBI:27897
ChEMBL CHEMBL54976
Ligando IUPHAR 717
Código ATC N06AX02
Imaxes 3D Jmol Image 1
Propiedades
Fórmula molecular C11H12N2O2
Masa molar 204,23 g mol−1
Solubilidade en auga Soluble: 0,23 g/L a 0 °C,

11,4 g/L a 25 °C,
17,1 g/L a 50 °C,
27,95 g/L a 75 °C

Solubilidade Soluble en alcohol quente, hidróxidos alcalis; insoluble en cloroformo.
Acidez (pKa) 2,38 (carboxilo), 9,39 (amino)[1]

Se non se indica outra cousa, os datos están tomados en condicións estándar de 25 °C e 100 kPa.
Referencias
Fórmula do triptófano ionizado.

O triptófano ou triptofano (abreviadamente Trp ou W)[2] é un dos 20 α-aminoácidos que forma parte das proteínas. A cadea lateral do triptófano contén un grupo funcional cíclico indol, polo que é aromático e hidrófobo.

É un aminoácido esencial, é dicir, o noso metabolismo non o pode sintetizar e debemos tomalo na dieta. Está codificado por un só codón do código xenético, o UGG (só hai outro aminoácido, a metionina, codificado por un só codón).[3] O estereoisómero do triptófano que aparece en practicamente todas as proteínas é o L-triptófano, pero o D-triptófano pódese atopar en certos péptidos naturais, como os do veleno contryphan do gasterópodo mariño Conus.[4]

Foi illado por primeira vez por Frederick Hopkins en 1901[5] por hidrólise da caseína. De 600 g de caseína crúa poden obterse 4-8 g de triptófano [6].

Biosíntese e síntese industrial[editar | editar a fonte]

O home non o pode biosintetizar, pero as plantas e os microorganismos normalmente poden sintetizar triptófano a partir de ácido siquímico ou ácido antranílico.[7] Este último condénsase con fosforribosil pirofosfato (PRPP), liberando pirofosfato. Despois de abrir o anel de ribosa e sufrir unha descarboxilación redutiva (véxase a figura), prodúcese indol-3-glicerinofosfato, que á súa vez se transforma en indol. No último paso da síntese, a triptófano sintase cataliza a formación do triptófano a partir de indol e o aminoácido serina.

Biosíntese do triptófano.

A produción industrial de triptófano é tamén biosintética porque está baseada na fermentación de serina e indol usando unha bacteria salvaxe ou xeneticamente modificada das especies Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus subtilis, Corynebacterium glutamicum ou Escherichia coli. Estas estirpes bacterianas teñen mutacións que impiden a recaptación de aminoácidos aromáticos ou operóns trp múltiples ou sobreexpresados. A conversión está catalizada polo encima triptófano sintase.[8]

Degradación[editar | editar a fonte]

Na degradación oxidativa do triptófano orixínase acetoacetil-CoA e alanina, a cal pode orixinar piruvato, polo que é un aminoácido que é tanto cetoxénico coma glicoxénico.

Funcións[editar | editar a fonte]

Metabolismo do L-triptófano, que se converte en serotonina e melatonina (á esquerda) e niacina (á dereita). Os grupos funcionais transformados despois de cada reacción química están resaltados en vermello.

Para moitos organismos, incluídos os humanos o triptófano é un aminoácido esencial. Necesítase como constituínte das proteínas. Ademais, o triptófano funciona como un precursor para a síntese dos seguintes compostos:

Os trastornos denominados mala absorción de frutosa e intolerancia á lactosa causan unha absorción deficiente de triptófano no intestino, orixinan niveis de triptófano reducidos no sangue [14] e depresión.[15]

Nas bacterias que sintetizan triptófano, os niveis celulares altos deste aminoácido activan unha proteína represora, que se une ao operón trp.[16] A unión deste represor ao operón do triptófano impide a transcrición do ADN situado máis adiante, que codifica os encimas implicados na biosíntese de triptófano. Deste modo, niveis altos de triptófano impiden a síntese de triptófano por medio dun bucle de retroalimentación negativa e, cando os niveis de triptófano celulares se reducen, a transcrición no operón trp comeza de novo.

Fontes alimentarias[editar | editar a fonte]

O triptófano é un compoñente abundante en moitos alimentos ricos en proteínas. É especialmente abondoso no chocolate, avea, dátiles secos, leite, iogur, queixo fresco, carne vermella, ovos, peixe, aves, sésamo, garavanzos, pipas de xirasol, e de cabaza, e cacahuetes.[17]

Uso como suplemento alimentario[editar | editar a fonte]

Hai probas de que é improbable que se alteren os niveis sanguíneos de triptófano por un cambio de dieta,[18] pero por algún tempo estivo vendéndose triptófano como suplemento alimentario nas tendas dietéticas. Moita xente atopaba que o triptófano axudaba a durmir, quizais porque aumentaba os niveis de serotonina (un neurotransmisor que a niveis moderados funciona como calmante)[19] e melatonina (hormona que induce o sono).[20][21]

Os resultados das probas clínicas realizadas obtiveron resultados contraditorios en canto á efectividade do triptófano como sedativo, especialmente en individuos normais.[22][23][24] Ademais, o triptófano mostrou certa efectividade no tratamento doutras condicións tipicamente asociadas con niveis cerebrais de serotonina baixos[25] como desordes premenstruais[26] e depresións estacionais.[27][28] En particular, o triptófano mostrou ser moi prometedor como antidepresivo administrado só[29] ou xunto con fármacos antidepresivos.[29][30] Porén, a fiabilidade destas probas clínicas foi cuestionada.[31][32]

Fármacos derivados do triptófano[editar | editar a fonte]

Un derivado do triptófano, o 5-Hidroxitriptófano (5-HTP) propúxose como tratamento da epilepsia[33] e da depresión, aínda que as probas clínicas realizadas non foron concuíntes nin completas.[34]

Envellecemento[editar | editar a fonte]

Ratas alimentadas con pouco triptófano mostraron niveis sanguíneos reducidos de triiodotironina, o que se suxeriu retarda o proceso de envellecemento.[35] As ratas con dietas con triptófano reducido mostraron un incremento da súa esperanza de vida e melloraron algúns biomarcadores do envellecemento.[36] Os resultados foron atribuídos aos efectos nocivos do incremento de serotonina cerebral relacionado coa idade, que a dieta baixa en triptófano evitaba.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Dawson RMC, et al. (1969). Data for Biochemical Research. Oxford. ISBN 0-19-855338-2. 
  2. IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature. "Nomenclature and Symbolism for Amino Acids and Peptides". Recommendations on Organic & Biochemical Nomenclature, Symbols & Terminology etc. http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/AminoAcid/. Consultado o 2007-05-17. 
  3. "Dr. Margaret Oakley Dayhoff". The Chemistry of Amino Acids. University of Arizona. http://www.biology.arizona.edu/biochemistry/problem_sets/aa/Dayhoff.html. Consultado o 7 September 2010. 
  4. Pallaghy PK, Melnikova AP, Jimenez EC, Olivera BM, Norton RS (1999). "Solution structure of contryphan-R, a naturally-occurring disulfide-bridged octapeptide containing D-tryptophan: comparison with protein loops". Biochemistry 38 (35): 11553–9. DOI:10.1021/bi990685j. PMID 10471307. 
  5. Hopkienns FG, Cole SW (1901). "A contribution to the chemistry of proteids: Part I. A preliminary study of a hitherto undescribed product of tryptic digestion". J. Physiol. (Lond.) 27 (4-5): 418–28. PMC 1540554. PMID 16992614. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=1540554. 
  6. Cox GJ, King H (1943). "L-Tryptophane". OrgSyn 2: 612–616. 
  7. Radwanski ER, Last RL (1995). "Tryptophan biosynthesis and metabolism: biochemical and molecular genetics". Plant Cell 7 (7): 921–34. DOI:10.1105/tpc.7.7.921. PMC 160888. PMID 7640526. //www.pubmedcentral.nih.gov/articlerender.fcgi?tool=pmcentrez&artid=160888. 
  8. Ikeda M (2002). "Amino acid production processes". Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 79: 1–35. DOI:10.1007/3-540-45989-8_1. PMID 12523387. 
  9. Fernstrom JD (1983). "Role of precursor availability in control of monoamine biosynthesis in brain". Physiol. Rev. 63 (2): 484–546. PMID 6132421. http://physrev.physiology.org/cgi/reprint/63/2/484. 
  10. Schaechter JD, Wurtman RJ (1990). "Serotonin release varies with brain tryptophan levels". Brain Res. 532 (1-2): 203–10. DOI:10.1016/0006-8993(90)91761-5. PMID 1704290. http://wurtmanlab.mit.edu/publications/pdf/790.pdf. 
  11. Wurtman RJ, Anton-Tay F (1969). "The mammalian pineal as a neuroendocrine transducer". Recent Prog. Horm. Res. 25: 493–522. PMID 4391290. http://wurtmanlab.mit.edu/publications/pdf/104.pdf. 
  12. Ikeda M, Tsuji H, Nakamura S, Ichiyama A, Nishizuka Y, Hayaishi O (1965). "Studies on the biosynthesis of nicotinamide adenine dinucleotide. II. A role of picolinic carboxylase in the biosynthesis of nicotinamide adenine dinucleotide from tryptophan in mammals". J. Biol. Chem. 240: 1395–401. PMID 14284754. http://www.jbc.org/cgi/reprint/240/3/1395. 
  13. Palme K, Nagy F (April 2008). "A new gene for auxin synthesis". Cell 133 (1): 31–2. DOI:10.1016/j.cell.2008.03.014. PMID 18394986. 
  14. Ledochowski M, Widner B, Murr C, Sperner-Unterweger B, Fuchs D (2001). "Fructose malabsorption is associated with decreased plasma tryptophan". Scand. J. Gastroenterol. 36 (4): 367–71. DOI:10.1080/003655201300051135. PMID 11336160. 
  15. Ledochowski M, Sperner-Unterweger B, Widner B, Fuchs D (1998). "Fructose malabsorption is associated with early signs of mental depression". Eur. J. Med. Res. 3 (6): 295–8. PMID 9620891. 
  16. Gollnick P, Babitzke P, Antson A, Yanofsky C (2005). "Complexity in regulation of tryptophan biosynthesis in Bacillus subtilis". Annu. Rev. Genet. 39: 47–68. DOI:10.1146/annurev.genet.39.073003.093745. PMID 16285852. 
  17. Tryptophan background
  18. Soh, Nerissa L. AU - Walter, Garry TI (2011). "Tryptophan and depression: can diet alone be the answer?". Acta Neuropsychiatrica VL 23 (1): 1601–5215;. DOI:10.1111/j.1601-5215.2010.00508.x. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1601-5215.2010.00508.x/full. 
  19. Wurtman RJ, Hefti F, Melamed E (1980). "Precursor control of neurotransmitter synthesis". Pharmacol. Rev. 32 (4): 315–35. PMID 6115400. http://wurtmanlab.mit.edu/publications/pdf/466.pdf. 
  20. Wurtman RJ, Larin F, Axelrod J, Shein HM, Rosasco K (1968). "Formation of melatonin and 5-hydroxyindole acetic acid from 14C-tryptophan by rat pineal glands in organ culture". Nature 217 (5132): 953–4. DOI:10.1038/217953a0. PMID 5300432. 
  21. Ruddick JP, Evans AK, Nutt DJ, Lightman SL, Rook GA, Lowry CA (2006). "Tryptophan metabolism in the central nervous system: medical implications". Expert reviews in molecular medicine 8 (20): 1–27. DOI:10.1017/S1462399406000068. PMID 16942634. 
  22. Hartmann E (1982). "Effects of L-tryptophan on sleepiness and on sleep". Journal of psychiatric research 17 (2): 107–13. DOI:10.1016/0022-3956(82)90012-7. PMID 6764927. 
  23. Schneider-Helmert D, Spinweber CL (1986). "Evaluation of L-tryptophan for treatment of insomnia: a review". Psychopharmacology (Berl.) 89 (1): 1–7. DOI:10.1007/BF00175180. PMID 3090582. 
  24. Wyatt RJ, Engelman K, Kupfer DJ, Fram DH, Sjoerdsma A, Snyder F. (1970 Oct 24). "Effects of L-tryptophan (a natural sedative) on human sleep". Lancet 1970 Oct 24,2 (7678): 842–6. ISSN 0140-6736. PMID 4097755. 
  25. "research summary of Dr. Richard Wurtman, MIT". http://web.mit.edu/bcs/people/wurtman.shtml. Consultado o 2007-08-12. 
  26. Steinberg S, Annable L, Young SN, Liyanage N (1999). "A placebo-controlled clinical trial of L-tryptophan in premenstrual dysphoria". Biol. Psychiatry 45 (3): 313–20. DOI:10.1016/S0006-3223(98)00005-5. PMID 10023508. 
  27. Lam RW, Levitan RD, Tam EM, Yatham LN, Lamoureux S, Zis AP (1997). "L-tryptophan augmentation of light therapy in patients with seasonal affective disorder". Canadian Journal of Psychiatry 42 (3): 303–6. PMID 9114947. http://ww1.cpa-apc.org:8080/Publications/Archives/CJP/1997/April/apr97_bc1.htm. 
  28. Jepson TL, Ernst ME, Kelly MW (1999). "Current perspectives on the management of seasonal affective disorder". J Am Pharm Assoc (Wash) 39 (6): 822–9. PMID 10609448. 
  29. 29,0 29,1 Thomson J, Rankin H, Ashcroft GW, Yates CM, McQueen JK, Cummings SW (1982). "The treatment of depression in general practice: a comparison of L-tryptophan, amitriptyline, and a combination of L-tryptophan and amitriptyline with placebo". Psychological medicine 12 (4): 741–51. DOI:10.1017/S0033291700049047. PMID 7156248. 
  30. Levitan RD, Shen JH, Jindal R, Driver HS, Kennedy SH, Shapiro CM (2000). "Preliminary randomized double-blind placebo-controlled trial of tryptophan combined with fluoxetine to treat major depressive disorder: antidepressant and hypnotic effects". Journal of psychiatry & neuroscience : JPN 25 (4): 337–46. PMC 1407729. PMID 11022398. http://www.cma.ca/index.cfm/ci_id/12652/la_id/1.htm. 
  31. Meyers S (2000). "Use of neurotransmitter precursors for treatment of depression". Alternative medicine review : a journal of clinical therapeutic 5 (1): 64–71. PMID 10696120. http://www.thorne.com/altmedrev/.fulltext/5/1/64.pdf. 
  32. Shaw K, Turner J, Del Mar C (2002). Shaw, Kelly A. ed. "Tryptophan and 5-hydroxytryptophan for depression". Cochrane database of systematic reviews (Online) (1): CD003198. DOI:10.1002/14651858.CD003198. PMID 11869656. 
  33. Kostowski W, Bidzinski A, Hauptmann M, Malinowski JE, Jerlicz M, Dymecki J (1978). "Brain serotonin and epileptic seizures in mice: a pharmacological and biochemical study". Pol J Pharmacol Pharm 30 (1): 41–7. PMID 148040. 
  34. Turner EH, Loftis JM, Blackwell AD (2006). "Serotonin a la carte: supplementation with the serotonin precursor 5-hydroxytryptophan". Pharmacol Ther 109 (3): 325–38. DOI:10.1016/j.pharmthera.2005.06.004. PMID 16023217. 
  35. Ooka H, Segall PE, Timiras PS (January 1978). "Neural and endocrine development after chronic tryptophan deficiency in rats: II. Pituitary-thyroid axis". Mech. Ageing Dev. 7 (1): 19–24. DOI:10.1016/0047-6374(78)90049-0. PMID 625148. 
  36. Ooka H, Segall PE, Timiras PS (April 1988). "Histology and survival in age-delayed low-tryptophan-fed rats". Mech. Ageing Dev. 43 (1): 79–98. DOI:10.1016/0047-6374(88)90099-1. PMID 3374178. 

Véxase tamén[editar | editar a fonte]

Outros artigos[editar | editar a fonte]

Ligazóns externas[editar | editar a fonte]