Χαρακτηριστικά, δομή, χρήσεις και βιομοριακές αλληλεπιδράσεις του υποβρωμιού οξέος



Το υποβρωμικό οξύ (HOBr, HBrO) είναι ένα ανόργανο οξύ που παράγεται με την οξείδωση του ανιόντος του βρωμιδίου (Br-). Η προσθήκη βρωμίου σε νερό δίνει υδροβρωμικό οξύ (HBr) και υποβρωμικό οξύ (HOBr) μέσω αντίδρασης δυσαναλογοποίησης. Br2 + Η2Ο = ΗΟΒγ + HBr

Το υποβρωμικό οξύ είναι ένα πολύ αδύναμο, κάπως ασταθές οξύ, που υπάρχει ως διάλυμα αραιωμένο σε θερμοκρασία δωματίου. Εμφανίζεται σε σπονδυλωτά θερμόαιμο οργανισμών (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων), με τη δράση του ενζύμου υπεροξειδάσης ηωσινοφίλων.

Η ανακάλυψη ότι το υποβρωμικό οξύ μπορεί να ρυθμίσει τη δραστηριότητα του κολλαγόνου IV έχει προσελκύσει μεγάλη προσοχή.

Ευρετήριο

  • 1 Δομή
    • 1.1 2D
    • 1.2 3D
  • 2 Φυσικές και χημικές ιδιότητες
  • 3 Χρήσεις
  • 4 Βιομοριακές αλληλεπιδράσεις
  • 5 Αναφορές

Δομή

2D

3D

Φυσικές και χημικές ιδιότητες

  • Στερεά κίτρινη εμφάνιση: κίτρινα στερεά.
  • Εμφάνιση: κίτρινα στερεά.
  • Μοριακό βάρος: 96,911 g / mol.
  • Σημείο ζέσης: 20-25 ° C.
  • Πυκνότητα: 2,470 g / cm3.
  • Οξύτητα (pKa): 8.65.
  • Οι χημικές και φυσικές ιδιότητες του υποβρωμίου οξέος είναι παρόμοιες με εκείνες άλλων υποαλογονιδίων.
  • Παρουσιάζεται ως διάλυμα αραιωμένο σε θερμοκρασία δωματίου.
  • Τα υποβρωμιώδη στερεά είναι κίτρινα και έχουν ιδιαίτερη αρωματική οσμή.
  • Είναι ένα ισχυρό βακτηριοκτόνο και απολυμαντικό νερού.
  • Έχει pKa 8.65 και αποσυντίθεται μερικώς σε νερό σε ρΗ 7.

Χρησιμοποιεί

  • Το υποβρωμικό οξύ (HOBr) χρησιμοποιείται ως λευκαντικό, οξειδωτικό, αποσμητικό και απολυμαντικό, λόγω της ικανότητάς του να σκοτώνει τα κύτταρα πολλών παθογόνων.
  • Χρησιμοποιείται από την κλωστοϋφαντουργία ως λευκαντικό και αποξηραντικό.
  • Χρησιμοποιείται επίσης σε ζεστό μπανιέρες και ιαματικά λουτρά ως μικροβιοκτόνο παράγοντα.

Βιομοριακές αλληλεπιδράσεις

Το βρώμιο είναι πανταχού παρόν σε ζώα ως ιοντικό βρωμίδιο (Br-), αλλά μέχρι πρόσφατα, η βασική του λειτουργία δεν ήταν γνωστή.

Πρόσφατες έρευνες έδειξαν ότι το βρώμιο είναι απαραίτητο για την αρχιτεκτονική των βασικών μεμβρανών και την ανάπτυξη ιστών.

Το ένζυμο υπεροξειδάση χρησιμοποιεί HOBr για τον σχηματισμό σταυροειδών δεσμών στην σουλφυλιμίνη που είναι σταυρωτά συνδεδεμένη στα ικριώματα του κολλαγόνου IV της βασικής μεμβράνης.

Υποβρωμιώδους οξέος παρουσιάζεται σε θερμόαιμα σπονδυλωτών οργανισμών από τη δράση του ενζύμου υπεροξειδάσης ηωσινοφίλων (ΕΡΟ).

Η ΕΡΟ παράγει HOBr από Η2Ο2 και Br- παρουσία συγκέντρωσης πλάσματος Cl-.

Η μυελοϋπεροξειδάση (ΜΡΟ), από μονοκύτταρα και ουδετερόφιλα, παράγει υποχλωριώδες οξύ (HOCl) από Η2Ο2 και 01-.

Η ΕΡΟ και η ΜΠΟ διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στους μηχανισμούς άμυνας των ξενιστών κατά των παθογόνων, χρησιμοποιώντας HOBr και HOCl αντίστοιχα.

Το σύστημα MPO / H2O2 / Cl- παρουσία Br- επίσης δημιουργεί HOBr με την αντίδραση του HOCl που σχηματίζεται με Br-. Περισσότερο από ένα ισχυρό οξειδωτικό, το HOBr είναι ένα ισχυρό ηλεκτρόφιλο.

Η συγκέντρωση πλάσματος του Br- είναι πάνω από 1000 φορές χαμηλότερη από εκείνη του χλωριούχου ανιόντος (Cl-). Κατά συνέπεια, η ενδογενής παραγωγή HOBr είναι επίσης χαμηλότερη σε σύγκριση με το HOCl.

Ωστόσο, HOBr είναι σημαντικά πιο δραστική από ΗΟΟΙ όταν η οξειδωσιμότητας των μελετημένων ενώσεων δεν είναι σχετική, έτσι ώστε η αντιδραστικότητα των HOBr θα μπορούσε να συνδεθεί περαιτέρω με ηλεκτρόφιλο δύναμη, του οποίου η οξειδωτική δύναμη (Ximenes, Morgon & του Souza, 2015).

Αν και το δυναμικό οξειδοαναγωγής του είναι χαμηλότερο από το HOCl, το HOBr αντιδρά με τα αμινοξέα ταχύτερα από το HOCl.

Η αλογόνωση δακτυλίου τυροσίνης με HOBr είναι 5000 φορές πιο γρήγορη από εκείνη του HOCI.

Το HOBr αντιδρά επίσης με τις νουκλεοσιδικές νουκλεοβάσεις και το DNA.

2'-δεοξυκυτιδίνη Η, αδενίνη και γουανίνη, παράγουν 5-βρωμο-2'-δεοξυκυτιδίνη, 8-βρωμοαδενινηαιθυλεστέρα και 8-βρωμογουανίνη σε ΟΓ / Br- (συστήματα / H2O2 / Br- και ΜΡΟ / H2O2 / Suzuki ΕΡΟ, Kitabatake and Koide, 2016).

McCall, et αϊ. (2014) έχουν δείξει ότι Br είναι ένας συμπαράγοντας που απαιτείται για εγκάρσια σύνδεση των σουλφιλιμίνης καταλύεται από το ένζυμο peroxidasina, ουσιώδη μετα-μεταφραστική τροποποίηση για βασικές μεμβράνες αρχιτεκτονική IV κολλαγόνου και ανάπτυξη ιστού συνδέσμων.

μεμβράνες Υπόγειο είναι εξειδικευμένες εξωκυτταρικές μήτρες που είναι βασικοί μεσολαβητές της μεταγωγής σήματος και μηχανική υποστήριξη των επιθηλιακών κυττάρων.

Οι βασικές μεμβράνες ορίζουν την αρχιτεκτονική του επιθηλιακού ιστού και διευκολύνουν την αποκατάσταση ιστών μετά από τραυματισμό, μεταξύ άλλων λειτουργιών.

Ενσωματωμένα στο πλαίσιο της βασικής μεμβράνης, είναι ένα ικρίωμα IV κολλαγόνου με διασταυρούμενες συνδέσεις με σουλφιλιμίνης, δίνοντας λειτουργικότητα στη μήτρα σε πολυκύτταρους ιστούς όλων των ζώων.

Τα ικριώματα κολλαγόνου IV παρέχουν μηχανική αντοχή, χρησιμεύουν ως συνδέτης για ιντεγκρίνες και άλλους υποδοχείς κυτταρικής επιφάνειας και αλληλεπιδρούν με αυξητικούς παράγοντες για να καθιερώσουν διαβαθμίσεις σηματοδότησης.

Η σουλφιμιμίνη (σουλφιμίδιο) είναι μια χημική ένωση που περιέχει ένα διπλό δεσμό θείου-αζώτου. Η σουλφιλιμίνη δεσμεύεται να σταθεροποιεί τους κλώνους IV του κολλαγόνου που βρίσκονται στην εξωκυτταρική μήτρα.

Αυτές οι συνδέσεις ομοιοπολικά συνδεδεμένα υπολείμματα μεθειονίνης 93 (Met93) και υδροξυλυσίνη 211 (Hyl211) γειτονικών κλώνων για να σχηματίσουν ένα τριμερές πολυπεπτίδια κολλαγόνου μεγαλύτερη.

Η μορφή peroxidasina υποβρωμιώδους οξέος (HOBr) και υποχλωριώδες οξύ (ΗΟΟΙ) από βρωμίδιο και χλωρίδιο, αντιστοίχως, η οποία μπορεί να μεσολαβήσει το σχηματισμό διασταυρούμενων συνδέσεων σουλφιλιμίνης.

Βρωμίδιο, γίνονται υποβρωμιώδες οξύ, μια ενδιάμεση μορφή (S-Br) bromosulfonio ιόν το οποίο συμμετέχει στο σχηματισμό των σταυροειδών δεσμών.

McCall, et αϊ. (2014) έδειξαν ότι η ανεπάρκεια Br στη διατροφή είναι θανατηφόρα στη Drosophila, ενώ αναπλήρωση Br αποκαθιστά τη βιωσιμότητά της.

Επίσης αποδεικνύεται ότι βρώμιο είναι ένα απαραίτητο ιχνοστοιχείο για όλα τα ζώα για το ρόλο τους στη διαμόρφωση των συνδέσεων σουλφιλιμίνης και κολλαγόνο IV, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για το σχηματισμό των βασικών μεμβρανών και την ανάπτυξη των ιστών.

Αναφορές

  1. ChemIDplus, (2017). Δομή 3D του 13517-11-8 - Υποβρωμικό οξύ [image] Ανακτήθηκε από nih.gov.
  2. ChemIDplus, (2017). Δομή 3D 60-18-4 - Τυροσίνη [USAN: INN] [image] Ανακτήθηκε από nih.gov.
  3. ChemIDplus, (2017). Δομή 3D του 7726-95-6 - Βρώμιο [image] Ανακτηθεί από nih.gov.
  4. ChemIDplus, (2017). 3D δομή του 7732-18-5 - Νερό [εικόνα] Ανακτηθεί από nih.gov.
  5. Emw, (2009). Πρωτεΐνη COL4A1 PDB 1li1 [image] Ανακτήθηκε από το wikipedia.org.
  6. Mills, Β. (2009). Διφαινυλοσουλφιδίδη-από-xtal-2002-3D-μπάλες [image] Ανακτήθηκε από το wikipedia.org.
  7. PubChem, (2016). Υποβρωμικό οξύ [image] Ανακτηθεί από nih.gov.
  8. Steane, R. (2014). Το DNA Μοριακό - περιστρέψιμο σε 3 διαστάσεις [image] Ανακτήθηκε από biotopics.co.uk
  9. Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion [image] Ανακτήθηκε από το wikipedia.org.