L-tirozin sejtkultúrában
Mi az L-tirozin?
Az L-tirozin egyike a húsz aminosavnak, amelyet a fehérjék bioszintézisében használnak. Először 1846-ban fedezték fel, amikor Justus von Liebig német kémikus kivonta a tejben és sajtban található fehérjéből, a kazeinből. Az aminosav nevét a görög "tyros" szóról kapta, amely sajtot jelent. Oldalláncának köszönhetően az L-tirozin is a aromás, poláros és hidrofób aminosavak csoportjába tartozik.
.
1. ábra.Az L-tirozin szerkezete
Az L-tirozint nem esszenciális aminosavnak tekintik, mivel a szervezet képes előállítani. Az emlősökben az L-tirozin az L-fenilalanin, egy esszenciális aminosavból alakul át. A fenilalanint a fenilalanin-hidroxiláz enzim (EC 1.14.16.1) segítségével nyerik a táplálékból.
2. ábra.Az L-tirozin bioszintézise emlősökben
Az L-tirozin széles körben elismert, a sejtek növekedése és életképessége szempontjából fontos aminosav. Az L-tirozin beépül a fehérjékbe és más biológiailag fontos molekulákba, mint például a neurotranszmitterekbe, hormonokba, a pigment melaninba és a Q10 koenzimbe.
Network error: Failed to fetch
Az L-tirozin funkciója
Az L-tirozin a fehérje 3D-szerkezetének kialakításában a fehérjén belüli más aminosavmaradványokkal való kölcsönhatásai révén segít. A tirozin fenolos gyűrűje részben hidrofób és poláros, így az L-tirozin egyszerre hidrofób és hidrofil tulajdonságokkal rendelkezik.
Ezek a fizikai-kémiai tulajdonságok teszik az L-tirozint a leghatékonyabb molekuláris felismerést közvetítő maradékká. A tirozin-maradványok elhelyezkedhetnek fehérjefelületeken, kötőfelületeken vagy a fehérjében elrejtve. Gyakran feldúsul a kis molekulákat, nukleinsavakat vagy fehérjepartnereket kötő fehérjefelületeken, és kritikus szerepet játszik a fehérje és partnerei közötti kölcsönhatásban1,2.
Az L-tirozin módosítása drámaian megváltoztathatja a fehérje szerkezetét. A tirozin foszforilálható, foszfotyrozinná alakítva azt. Ez a foszforiláció kulcsfontosságú lépés a sejtek jelátvitelének, a sejtmigráció differenciálódásának, a sejtciklusnak, a génszabályozásnak és az idegi átvitelnek a folyamatában.
A tirozin szulfatálható is, a tirozin-szulfatációnak nevezett folyamat során. Ez a módosítás számos biológiai folyamathoz elengedhetetlen, beleértve az V. és VIII. véralvadási faktorok trombin általi proteolitikus aktiválását és a komplement C4a-lánc C1s általi proteolízisét. A HIV-1 CCR5 társreceptorának tirozin-szulfatációja szintén szükséges a vírusnak a gazdasejtekbe való bejutásához.
A foszforiláció és szulfatáció módosításokat lehet kimutatni antitestek segítségével.
3. ábra.A foszfotyrozin szerkezete
4. ábra.A szulfotyrozin szerkezete
Az L-tirozin számos kritikus szerepet játszik a szervezetben, amellett, hogy proteinogén aminosavként is funkcionál. Számos neurotranszmitter, köztük a dopamin, a noradrenalin és az adrenalin3 bioszintézisének előanyagaként működik. A melanogenezis4 és a Q10 koenzim bioszintézis5 kezdeti szubsztrátja is. A pajzsmirigyben a tiroglobulinból származó L-tirozin a tirozin fenolgyűrűinek6 szekvenciális jódozásával tiroxint, az anyagcsere szabályozásában fontos hormont szintetizál. A membránfehérjékben található tirozinmaradékok segíthetnek a sejtek membránintegritásának oxidatív stresszel szembeni védelmében is7.
L-tirozin a sejtkultúrában
Az L-tirozin, mint nem esszenciális aminosav, a sejtek által is előállítható. A nem esszenciális aminosavakat azonban mégis hozzá lehet adni a sejttenyésztési közeghez a tenyészetek növekedésének és életképességének növelése érdekében. Ha nem esszenciális aminosavakat adunk a táptalajhoz, a sejtek több energiát tudnak megőrizni, táplálékhoz jutnak, és elkerülhetik a bioszintézis során keletkező toxikus melléktermékeket. Az L-tirozin számos sejttenyésztési táptalaj egyik aminosavkomponense, beleértve a MEM, DMEM, és RPMI. Egyes sejtvonalak esetében még mindig szükséges az L-tirozin további kiegészítése.
Az L-tirozin kiegészítése fontos a monoklonális antitestek (mAb) előállítása során Kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtkultúrák8 használatával. Az elégtelen L-tirozinellátás csökkenti a specifikus termelékenységet és tirozin szekvencia-variánsokat okozhat - a tirozinmaradványokat fenilalaninnal vagy hisztidinnel helyettesítik. Az L-tirozin koncentrációját más aminosavakkal együtt minden nagyüzemi monoklonális antitestgyártásnál optimalizálni kell.
A reaktív oxigénfajok (ROS) az aerob anyagcsere természetes melléktermékei. A ROS-ok nagymértékben reagálnak a fehérjékkel, lipidekkel, RNS-szel és DNS-szel szemben, és befolyásolják a sejtek egészségét, ha szintjük túl magas9. Az L-tirozin képes felerősíteni a riboflavinfüggő ROS-termelést10. Az L-tirozin kiegészítést jól kell optimalizálni az oxidatív stresszre érzékeny sejtek, például az őssejtek és egyes rákos sejtvonalak tenyésztésekor.
A tirozinnal kiegészített agarlemezeket baktériumok, köztük egyes Bacillus, Nocardia és Streptomyces fajok tenyésztésére is használják.
L-tirozin tulajdonságai a sejtkultúra-közegekben
Az L-tirozin nagyon alacsony oldhatóságú (0,45 mg/ml) vízben, neurális pH mellett. Törzsoldat készítéséhez az L-tirozint extrém pH-n oldják fel, vagy pH 2 alatt, vagy pH 9 felett. Szerves oldószerben, például DMSO-ban is feloldható, nagyobb oldhatósággal11.
Az L-tirozin dinátriumsó dihidrátja sokkal jobb oldhatóságú (100mg/ml) az L-tirozinhoz képest. A pH-sokk, a nem kívánt oldószer vagy a magas só bevitelének elkerülése érdekében az L-tirozint tartalmazó dipeptidek, mint például a glicil-L-tyrozin, megbízható helyettesítője, ha nagy koncentrációjú L-tirozinra van szükség.
Az L-tirozin kémiai jellemzői
Az L-tirozin molekuláris képlete C9H11NO3, molekulatömege 181.191 g/mol. Izoelektromos pontja 5,63, pKa értéke 2,2 és 9,21,
A tirozin viszonylag stabil aminosav. A tirozin azonban halogénezésnek lesz kitéve, ha az oldatban nagy koncentrációjú HCl van jelen. Fontos, hogy friss és megfelelően tárolt tirozint használjunk a maximális hatékonyság és eredményesség biztosítása érdekében, ha az L-tirozint sejtkultúrában vagy más biológiai alkalmazásokban használjuk.
Hivatkozások
Az olvasás folytatásához jelentkezzen be vagy hozzon létre egy felhasználói fiókot.
Még nem rendelkezik fiókkal?Ügyfeleink kényelme érdekében ezt az oldalt géppel fordítottuk le. Törekedtünk arra, hogy ez a fordítás pontos legyen. A gépi fordítás azonban nem tökéletes. Ha nem elégedett a gépi fordítással, kérjük, tekintse meg az angol nyelvű változatot.
