右旋氨基酸也有用武之地

    |     2014年2月8日   |   医学动态   |     0 条评论   |    4316

在自然界,对生命至关重要的氨基酸都是左旋氨基酸右旋氨基酸被认为对高等生物只起很微弱的作用。自然界似乎是左旋物质的世界。上世纪90年代后,研究人员在人和动物体内发现了有生物活性的右旋氨基酸。起初,由于不符合哺乳动物学的基本规律,很多人不相信会有这种情况。

人体内存在右旋氨基酸

美国约翰霍普金斯大学的斯尼德首先证明,在人体内,右旋天门冬氨酸盐是正常大脑发育中的一种神经传递物质。同时,右旋丝氨酸与左旋谷氨酸盐一起激活对突触柔软性具有重要作用的神经元分子。这是一种对学习和形成记忆起重要作用的性质。在神经分裂症患者的脑中,右旋丝氨酸的量减少。右旋丝氨酸似乎是引起神经分裂症的重要因素。受到这一发现的启发,药物公司开始寻找增加右旋丝氨酸的方法。但是,对于中风患者来说,过多的右旋丝氨酸又能使脑损伤增加。为了减轻中风的危害,研究人员尝试开发降低右旋丝氨酸浓度的药物。

人的细胞只能合成左旋氨基酸。让研究人员感到惊奇的是,为什么人体内会有右旋氨基酸存在。斯尼德发现,虽然脑细胞不能合成右旋丝氨酸,但脑细胞中的异构酶能把左旋丝氨酸转变成右旋丝氨酸。2002年,澳大利亚悉尼大学的库彻报告,鸭嘴兽的毒素是由41个左旋氨基酸和1个右旋蛋氨酸组成的多肽。像人体内的情况一样,鸭嘴兽体内的异构酶能把左旋蛋氨酸转变为右旋蛋氨酸。在秘鲁,南美洲树蛙的皮里含有能引起迷幻作用的毒素。在狩猎前举行的宗教仪式上,当地的土著人把树蛙皮提取物涂在伤口上,就会感到有超人的力量。2005年,奥地利科学院的克瑞勒发现,在南美洲树蛙皮分泌物里,异构酶能把左旋丙氨酸转化为右旋丙氨酸。这种树蛙毒素的多肽几乎完全是由左旋氨基酸组成的。但是,如果在多肽的分子里没有一个右旋丙氨基酸,其毒素就没有迷幻的作用。

研究右旋氨基酸有助开发新药

虽然右旋氨基酸在多种动物体内呈现毒性作用,但是在另外的一些动物体内,它们却呈现出更平和的作用。例如,在龙虾体内,右旋氨基酸具有刺激发情和保持体内盐浓度的正常。其实,右旋氨基酸在微生物体内的量最多。大多数细菌的细胞壁是由含丙氨酸和其他右旋氨基酸组成的肽聚糖构成。2009年,哈佛大学的沃尔多发现,细菌也能利用含有右旋蛋氨酸和右旋亮氨酸的肽聚糖。

在所有动物体内都有蛋白质分解酶。这种酶的功能是迅速降解蛋白质,使左旋氨基酸能够被再利用。但是,它们不能降解含右旋氨基酸的蛋白质。研究人员认为,细菌和有毒生物利用右旋氨基酸的原因是当右旋氨基酸成为组成多肽或蛋白质的成分时,这样的多肽和蛋白质就不容易被宿主或敌对物种分解。药物开发人员已经试着把右旋氨基酸加到有治疗作用的多肽分子上来对抗蛋白质分解酶的作用,使药物在人体内能持续更长的治疗时间。

日本大学长田美子等人发现,除了人脑之外,人的唾液里也含有右旋丙氨酸和右旋脯氨酸。澳大利亚的库彻报道,大白鼠和人心脏里的异构酶能把左旋丙氨酸转化为右旋丙氨酸。现在,在人体内发现右旋氨基酸已经不再让人感到荒谬了。生物医学研究人员正在研究利用右旋氨基酸来治疗神经分裂症、囊性纤维化和黄斑变性等疾病。

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