ایزومرهای D

 

آمینواسیدها در سیستم های بیولوژیک نقش حیاتی را ایفا می کنند، اما وجود D - آمینواسیدها شاید وضعیت را کمی پیچیده و دگرگون کند. D- آسپارتات در اغلب بافت های اعصاب حیوانات یافت می شود. حتی در مراحلی از رشد و تکامل انسان تا ۵۰ درصد آسپارتات برخی از مناطق مغزی می تواند حالت D داشته باشد. محققین اخیراً در پی یافتن نقش ایزومرهای D هستند. آیا آنها .....

- آمینواسیدها در سیستم های بیولوژیک نقش حیاتی را ایفا می کنند، اما وجود D - آمینواسیدها شاید وضعیت را کمی پیچیده و دگرگون کند. D- آسپارتات در اغلب بافت های اعصاب حیوانات یافت می شود. حتی در مراحلی از رشد و تکامل انسان تا ۵۰ درصد آسپارتات برخی از مناطق مغزی می تواند حالت D داشته باشد. محققین اخیراً در پی یافتن نقش ایزومرهای D هستند. آیا آنها هم مانند ایزومرهای دیگر نیز در فرآیند سیگنالینگ شرکت می کنند؟ قبل از آنکه بخواهیم به ارزش نقش ایزومرهای D پی ببریم باید به نوعی بتوانیم از وجود این نوع ایزومرها آگاهی یابیم. در کنگره اخیر انجمن شیمی آمریکا محققین دانشگاه ایلینویز، روش نوینی را برای آنالیز و پی بردن به وجود آمینواسیدهای D ارائه کرده اند. در مغز فقط تعدادی محدود از ۱۰۰ میلیارد سلول عصبی موجود از D- آسپارتات استفاده می کنند و به این علت نمی توان عملکرد آنها را به صورت مجزا بررسی کرد. اما در سلول هایی که از آن استفاده می کنند، غلظت D- آسپارتات را می توان به میکرومول و حتی میلی مول نیز رساند. محققان دانشگاه ایلینویز مطالعه خود را بر روی تک سلولی ها بر مبنای جذب این ماده و به کمک روش الکتروفورز مومینه و با روش ردیابی فلورسانس تحریک شده توسط لیزر دنبال کرده اند. آنها معتقدند که در حال حاضر هیچ روش کمی وجود ندارد که بتواند سطوح مقداری D- آسپارتات را اندازه گیری کند و ما را از نحوه توزیع آنها مطلع سازد. تجربیات نشاندار کردن مشخص کرده که منشاء D- آسپارتات از L- آسپارتات بوده است. در حقیقت برخی از جانوران مانند ستاره دریایی هر دو فرم l و d را مورد مصرف قرار می دهند. مطالعات روی ستاره دریایی به منظور کشف نقش D- آسپارتات در این دانشگاه دنبال می شود. آنها همچنین دنبال آن هستند که بفهمند آیا فرم D این نوع آمینواسید اساساً در فرآیند سیگنالینگ نقش موثری دارد یا نه؟ در ادامه تحقیقات آنها می خواهند وضعیت الکتروفیزیولوژی سلول های عصبی را در پی آزادسازی مقادیری از هر یک از فرم های اننتیومری این دو نوع آمینواسید به دست آورند. یکی دیگر از اهداف آنها این است که بدانند سلول های عصبی در برابر خروج مقادیری از هریک از این مواد تا چه حدی تحت تاثیر قرار می گیرند. آنها در پی دستیابی به اطلاعات بیشتری از تمایز D- آسپارتات در سلول های پستانداران هستند. یکی از مباحث مهم در این زمینه نحوه دستیابی به سلول های عصبی است که خود مقادیری از D- آسپارتات را داشته باشند. در ۱۰ سال گذشته تعدادی از باکتری ها و سلول های جانوری حاوی این نوع آمینواسید شناسایی شده اند. به منظور نحوه دستیابی به این نوع سلول ها توضیحی که محققین آن را مستدل می کنند این است که: فرض کنید سکانس یک نوروپپتید به طور کامل مورد شناسایی قرار گرفته و روش Post translational modification آن نیز مشخص شده باشد. در این صورت به نظر می رسد که آن پپتید قابل سنتزکردن باشد و چنانچه دقیقاً سنتز بشود نحوه عملکرد پپتید سنتز شده می بایستی که عیناً مطابق فرم طبیعی آن باشد. در این صورت اگر تمام آمینواسیدها حاوی فرم L باشد ولی نوع طبیعی آن حاوی فقط یک آمینواسید D باشد آنگاه محصول سنتز شده از نظر اثر بی تاثیر خواهد بود. در حقیقت تمام موارد کشف شده قبلی با یک چنین رخدادی به دست آمدند. یعنی فرم سنتز شده به علت وجود فقط یک تفاوت ایزومری با فرم طبیعی بی اثر می شود. در حال حاضر این محققین به دنبال کشف روشی هستند تا بدون نیاز به آزمایش بالینی بتوانند به این اختلاف پی ببرند. در حقیقت چنین روش آنالیزی می تواند نه تنها سرعت کار را افزایش دهد بلکه تاثیر بیولوژیک فرم سنتز شده را نیز برآورد بکند. آزمایشات زیادی برای به دست آوردن چنین روشی صرف شده است. روشی که این محققین با توجه به آن کارآزمایی فرآورده های پپتیدی را انجام می دهند بر مبنای هضم آنزیمی از محل انتهای ازت دار یا اصطلاحاً N-terminal این نوع آمینواسیدها است. آنزیم مربوطه می تواند آمینواسیدها را از انتهای اصطلاحاً ازت دار زنجیره یکی یکی هضم کند. این عمل از انتهای زنجیره پپتیدی تا ابتدای آن به طور کامل انجام می شود. اگر در سکانس آمینواسیدهای متوالی زنجیره پپتیدی یک آمینواسید D وجود داشته باشد عمل هضم آنزیم متوقف شده و عمل هضم نیز به نوعی که یک آمینواسید مانده به آمینواسید مربوطه متوقف می شود. به کمک این فرآیند می توان زنجیره های نوروپپتید حاوی فرم D- آمینواسید را سریعاً مشخص کرد. شاید این نوع تحقیقات در پی بردن به نقش آمینواسیدهای D در روندهای حیاتی ارزش و جایگاه ویژه ای را پیدا کند.