Серинът е аминокиселина, която е една от двадесетте естествени аминокиселини и е несъществено. D-формата на серина действа като ко-агонист при трансдукция на невронален сигнал и може да играе роля при различни психични разстройства.
Какво е серин?
Серинът е аминокиселина със структурна формула H2C (OH) -CH (NH2) -COOH. Той се среща в L-формата и е един от несъществените аминокиселини, тъй като човешкото тяло може да го произведе само. Серинът дължи името си на латинската дума „sericum“, което означава „коприна“. Коприната може да служи като суровина за серин чрез техническа обработка на коприненото лепило серицин. Като всички аминокиселини, серинът има характерна структура. Карбоксилната група се състои от атомната последователност въглероден, кислород, кислород, водород (COOH); карбоксилната група реагира киселинно, когато Н + йонът се отдели. Втората атомна група е аминогрупата. Той е съставен от едно азот атом и две водород атоми (NH2). За разлика от карбоксилната група, аминогрупата реагира алкално чрез добавяне на протон към свободната електронна двойка на азот. Както карбоксилната група, така и аминогрупата са еднакви във всички аминогрупи киселини. Третата атомна група е страничната верига, към която амино киселини дължат различните си свойства.
Функция, ефект и задачи
Серинът има две важни функции за човешкото тяло. Като аминокиселина, серинът е градивен елемент за протеини. Протеини са макромолекули и форма ензими намлява хормони както и основни материали като актин и миозин, които грим мускули. The антитела от имунната система намлява хемоглобин, червеният кръв пигмент, също са протеини. В допълнение към серина, деветнадесет други амино киселини съществуват в естествените протеини. Специфичното подреждане на аминокиселините води до дълги протеинови вериги. Поради физическите си свойства тези вериги се сгъват и образуват пространствена, триизмерна структура. Генетичният код определя реда на аминокиселините в такава верига. В повечето човешки клетки серинът присъства в своята L-форма. В клетките на нервната система - невроните и глиалните клетки - обаче се образува D-серин. В този вариант серинът действа като ко-агонист: свързва се с рецепторите на нервните клетки и по този начин задейства сигнал в неврона, който предава като електрически импулс към своя аксон и преминава към следващия нервна клетка. По този начин предаването на информация се осъществява в рамките на нервната система. Веществото-пратеник обаче не може да се свърже с никой рецептор по желание: Съгласно принципа за заключване и ключ, невротрансмитер и рецепторът трябва да има съвпадащи свойства. D-серинът се среща, наред с други неща, като ко-агонист на NMDA рецепторите. Въпреки че серинът не е основният пратеник там, той има усилващ ефект върху предаването на сигнала.
Образуване, поява, свойства и оптимални нива
Серинът е от съществено значение за функцията на организма. Човешките клетки образуват серин чрез окисляване и аминиране на 3-фосфоглицерат, т.е. чрез добавяне на амино група. Серинът принадлежи към неутралните аминокиселини: неговата аминогрупа има балансирана стойност на pH и следователно не е нито киселинна, нито основна. В допълнение, серинът е полярна аминокиселина. Тъй като е един от градивните елементи на всички човешки протеини, той е много богат. L-серията образува естествения вариант на серин и се среща предимно при неутрално рН от около седем. Тази стойност на рН преобладава в клетките на човешкото тяло, където се преработва серинът. L-серинът е цвиттерион. Цвиттерион се образува, когато карбоксилната група и аминогрупата реагират помежду си: Протонът на карбоксилната група мигрира към аминогрупата и се свързва със свободната електронна двойка там. В резултат на това цвиттерионът има както положителен, така и отрицателен заряд и е напълно незареден. Тялото често разгражда серина до глицин, който също е аминокиселина, която подобно на серина е неутрална, но неполярна. В допълнение, пируват може да се образува от серин, който също се нарича ацетил мравчена киселина или пировиноградна киселина. Това е кетокарбоксилна киселина.
Болести и разстройства
В своята L форма серинът се намира в невроните и глиалните клетки, където се смята, че играе роля при различни психични разстройства. L-серинът се свързва като ко-агонист към N-метил-D-аспартатните рецептори или NMDA рецепторите.Той засилва действието на невротрансмитер глутамат, който се свързва с NMDA рецепторите, причинявайки активирането на нервна клетка. Обучение намлява памет процесите зависят от NMDA рецепторите; той индексира ремоделирането на синаптичните връзки, като по този начин променя структурата на нервната система. Тази пластичност се изразява на макро ниво като обучение. Науката смята тази връзка за релевантна психично заболяване. Психични заболявания олово до множество функционални увреждания, които често включват памет проблеми. Неизправен обучение процесите също могат да допринесат за развитието на психично заболяване, Един пример за това е депресия. Особено когато е тежко, депресия води до по-лошо когнитивно представяне. Въпреки това, способността за учене и памет производителността се подобрява отново, когато депресия отстъпва. Съвременна теория е, че честото активиране на определени невронни пътища увеличава вероятността тези пътища да се активират по-бързо в отговор на бъдещи стимули: Прагът на стимула намалява. Това разсъждение предполага деблокиране на рецептори, което би могло да обясни процеса. При психични заболявания като депресия или шизофрения, може да има смущение в този процес, което би могло да обясни поне част от съответните симптоми. В този контекст първоначалните проучвания подкрепят ефекта на D-серина като антидепресант.
