Гидроксипролин
Гидроксипроли́н (оксипролин, гидроксипирролидин-2-карбоновая кислота, Hyp, HyPro), оксиаминокислота, иминокислота, производное пролина, несущее гидроксильную группу при одном из атомов углерода пирролидинового кольца, C5 H9 NO3 . В зависимости от положения гидроксильной группы образуются 4-гидроксипролин (4-гидроксипирролидин-2-карбоновая кислота, 4-Hyp) и 3-гидроксипролин (3-гидроксипирролидин-2-карбоновая кислота, 3-Hyp).
Файл:Структурная формула 3-гидроксипролина.webp
Структурная формула 3-гидроксипролина.
Для каждого из них возможно существование 4 оптически активных стереоизомеров: L-гидроксипролин, алло-L-гидроксипролин, D-гидроксипролин и алло-D-гидроксипролин. В природе преобладает L-форма гидроксипролинов. L-4-гидроксипролин входит в состав белков соединительной ткани – коллагена (до 13 %) и эластина (1,9 %). алло-L-4-гидроксипролин найден в свободном виде в листьях и цветах сандалового дерева и входит в состав фаллоидина и α- и β-аманитинов – ядовитых пептидов бледной поганки. L-4-гидроксипролин был выделен из кислых гидролизатов желатина в 1902 г. немецким химиком Э. Фишером, алло-L-гидроксипролин – из яда бледной поганки Т. Виландом в 1940 г., алло-D-гидроксипролин – из антибиотика этамицина Дж. Шиханом в 1958 г. Ф. Г. Лойксу с сотрудниками удалось синтезировать все 4 изомера 4-гидроксипролина. 3-гидроксипролин был выделен из коллагена ахиллова сухожилия крупного рогатого скота, из средиземноморской губки и антибиотика теломицина. L-гидроксипролины – заменимые некодируемые аминокислоты, посттрансляционно синтезируются из L-пролина путём ферментативного гидроксилирования. Молярная масса 131,13 г/моль; tплав составляет 247 °C для DL-4-гидроксипролина, 238 °C – для алло-DL-4-гидроксипролина, 274 °C – для L-4-гидроксипролина, 240 °C – для алло-L-4-гидроксипролина, 232–233 °C – для 3-гидроксипролина (все – с разложением).
Физико-химические свойства
Гидроксипролин – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в воде [для L-4-гидроксипролина – 36,1 г/100 мл (25 °C), 51,7 г/100 мл (65 °C)], малорастворимое в этаноле, нерастворимое в диэтиловом эфире.
Как и другие аминокислоты, в кристаллах и полярных растворителях гидроксипролин существует в виде цвиттер-иона. Изоэлектрическая точка для L-4-гидроксипролина равна 5,38. Показатели констант кислотности (pKa ) L-4-гидроксипролина при 25 °С составляют 1,92 для карбоксильной группы (α-COOH) и 9,74 для аминогруппы (α-NH3 + ).
Гидроксипролин взаимодействует с кислотами и щелочами, образует комплексы с металлами, вступает в реакции, характерные для карбоновых кислот и аминов, а именно: в реакции этерификации, взаимодействие с аминами, декарбоксилирование, реакции с азотистой кислотой, окислительное дезаминирование, переаминирование, N-алкилирование, N-ацилирование, образование пептидной связи. В отличие от других аминокислот гидроксипролин, как и пролин, даёт жёлтую окраску при взаимодействии с нингидрином. В качественной реакции с изатином гидроксипролин даёт синее окрашивание.
Способы получения
L-гидроксипролин выделяют из гидролизатов коллагена.
Участие в обмене веществ
В некоторых белках L-пролин подвергается посттрансляционной модификации с образованием 3- и особенно 4-гидроксипролина. L-пролин, 3- и 4-гидроксипролин составляют почти 1 /3 всех аминокислотных остатков коллагена, фибриллярного белка, являющегося основой соединительной ткани организма.
Продуктами превращения гидроксипролина в организме являются пиррол-2-карбоновая и глутаминовая кислоты.
Бетаины 4-гидроксипролина (бетоницин), алло-4-гидроксипролина (турицин), 3-гидроксипролина и алло-3-гидроксипролина (3-оксистахидрины) относятся к пирролидиновым алкалоидам.
Содержание в продуктах питания
| Категория продуктов | Продукт | мг гидроксипролина / 100 г продукта |
| Желатин пищевой | 984 | |
| Мясо и субпродукты | Верблюжатина | 390–450 |
| Баранина | 295–350 | |
| Говядина | 290–350 | |
| Телятина | 270–290 | |
| Свинина | 150–200 | |
| Калтык говяжий | 770 | |
| Лёгкое говяжье | 532 | |
| Язык телячий | 335 | |
| Язык свиной | 292 | |
| Язык говяжий | 281 | |
| Почки говяжьи | 280 | |
| Птица и субпродукты | Гуси | 289–367 |
| Индейка | 181–240 | |
| Утки | 151–179 | |
| Куры | 151–171 | |
| Мышечный желудок кур | 426 |
Литература
- Майстер А. Биохимия аминокислот / пер. с англ. Г. Я. Виленкиной [и др.]. – Москва : Издательство иностранной литературы, 1961.
- Каррер П. Курс органической химии. – 2-е изд., стер. – Ленинград : Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962.
- Wolff J. S. 3rd. Studies on 3-methoxyproline and 3-hydroxyproline / J. S. Wolff 3rd., J. D. Ogle, M. A. Logan // Journal of Biological Chemistry. – 1966. – Vol. 241, № 6. – P. 1300–1307.
- Справочник биохимика / Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс ; пер. с англ. В. Л. Друцы, О. Н. Королевой. – Москва : Мир, 1991.
- Химическая энциклопедия. В 5 т. / гл. ред. И. Л. Кнунянц. – Москва : Большая российская энциклопедия, 1992. – Т. 3.