1. Kas yra prolinas: įvadas į proliną
Prolinas yra ciklinė imino rūgštis. -imino rūgštis yra neutrali, jos izoelektrinis taškas yra 6,30, o jos tirpumas vandenyje yra didesnis nei bet kurios aminorūgšties. 25 laipsnių temperatūroje jis gali ištirpinti apie 162 g 100 g vandens. Jis lengvai tirpsta ir sunkiai kristalizuojasi, yra saldaus skonio. Prolinas kaitinamas kartu su ninhidrino tirpalu, kad susidarytų geltonas junginys. Patekus į peptidinę grandinę, gali įvykti hidroksilinimas, kad susidarytų 4-hidroksiprolinas, kuris yra svarbus gyvūninio kolageno komponentas. Hidroksiprolino taip pat yra įvairiuose augaliniuose baltymuose ir jis ypač dalyvauja formuojant ląstelių sieneles. Augalai dažnai labai susikaupia prolino laktobacilų miltelių esant įvairioms negandoms, tokioms kaip sausra, aukšta temperatūra, žema temperatūra ir druskingumas. Jis plačiai naudojamas klinikose, biomedžiagose, pramonėje ir pan.
Prolinas yra organinė rūgštis, kuri priskiriama proteinogeninėms aminorūgštims (naudojama baltymų biosintezei), nors joje nėra amino-NH2, bet yra antrinis aminas. Antrinis aminų azotas biologinėmis sąlygomis yra protonuoto NH2+ pavidalu, o karboksilo grupė yra deprotonuoto -COO- formos. Alfa anglies "šoninė grandinė" yra prijungta prie azoto, kad susidarytų pirolidino žiedas, klasifikuojant jį kaip alifatinę aminorūgštį. Žmonėms jis nėra būtinas, o tai reiškia, kad organizmas gali jį sintetinti iš neesminės aminorūgšties L-glutamato. Jį užkoduoja visi kodonai, prasidedantys CC (CCU, CCC, CCA ir CCG). Prolinas yra antrinė baltymo aminorūgštis, kuri veikia kaip antrinis aminas, nes azoto atomas yra prijungtas ir prie -anglies, ir prie trijų anglies atomų grandinės, kurios kartu sudaro penkių narių žiedą.
2. Kas yra prolinas: biosintezė
Prolinas yra biosintetinamas iš aminorūgšties L-glutamato. Glutamato-5-pusialdehidą pirmiausia sudaro glutamato 5-kinazė (priklausoma nuo ATP) ir glutamato-5-semialdehido dehidrogenazė (reikalaujanti NADH arba NADPH). Tada jis gali spontaniškai ciklizuotis, sudarydamas 1-pirolino-5- karboksirūgštį, kurią pirolino-5- karboksirūgšties reduktazė (naudojant NADH arba NADPH) redukuoja iki prolino arba ornitino aminotransferazės paverčia ornitinu. , po to ornitino žiedo deaminazė ciklizuojasi į proliną.
Nustatyta, kad L-prolinas veikia kaip silpnas glicino receptorių, taip pat NMDA ir ne NMDA (AMPA/kaino rūgšties) jonotropinio glutamato receptorių agonistas. Jis laikomas galimu endogeniniu eksitotoksinu. Augaluose prolino kaupimasis yra įprastas fiziologinis atsakas į įvairius stresus, bet taip pat yra reprodukcinių audinių, tokių kaip žiedadulkės, vystymosi programos dalis.