Mykosporiinin kaltaisten aminohappojen antioksidanttiset, tulehdusta ja ikääntymistä estävät ominaisuudet: molekyyli- ja solumekanismit ihon ikääntymisen estämisessä

Napsauta tästä saadaksesi Cistanchenmykosporiinin kaltaiset aminohapot

Avainsanat:mykosporiinin kaltaiset aminohapot; mykosporiini-2-glysiini; UV-absorboiva yhdiste;aurinkovoidetta;ikääntymistä vastaan; antioksidantti; tulehdusta ehkäisevä; anti-proteiini-glykaatiovaikutus

1. Esittely

Iho, ihmisen suurin elin, on jatkuvasti alttiina ulkoiselle ympäristölle. Altistuminenmonet ympäristön stressitekijät, erityisesti auringonvalon ultravioletti (UV) säteily, voivat vahingoittaaiho. Auringonvalo voidaan jakaa kolmen tyyppiseen ionisoimattomaan sähkömagneettiseen säteilyyn - infrapunasäteilyyn(IR) (780–3000 nm), näkyvä (400–780 nm) ja UV (100–400 nm). Säteilevän energian prosenttiosuudetMaahan auringon lähettämästä kokonaisenergiasta 53 prosenttia on infrapunasäteilyä, 39 prosenttia näkyvää ja 8 prosenttia UV-säteilyä.1]. Käytössäsen fysiologisten ja biologisten vaikutusten perusteella, UV-säteily voidaan edelleen jakaa kolmeen pääasialliseenvyöhykkeet – 315–400 nm kaista (nimetty UV-A), 280–315 nm kaista (nimetty UV-B),ja 100–280 nm:n kaista (nimetty UV-C:ksi) [2]. Auringon UV-säteily vähenee huomattavastikun se kulkee otsonikerroksen ja ilmakehän läpi; seurauksena UV-säteiden osuusMaan pinnan saavuttava auringonvalo koostuu 95 prosentista UV-A:sta ja 5 prosentista UV-B:stä [1]. 

Vaikka semuodostaa vain pienen osan koko UV-säteilystä, UV-B:n uskotaan olevan haitallisempi kuinUV-A, koska UV-B vaurioittaa eniten ihoa ja silmiä [3]. UV-A ja UV-B tunnetaan myösolla genotoksisia, mikä tarkoittaa, että ne voivat aiheuttaa valokemiallisia vaurioita solun DNA:ssa ja proteiineissa [4,5]. Näin ollen altistuminen UV-A- ja UV-B-säteilylle stimuloi ihon valovanhenemista ja voi olla vastuussaihosyövän induktio [6]. Ihon valoikääntymiselle on ominaista pigmentin kehittyminenhäiriöt, kuten auringon lentigines, hienot ja karkeat rypyt sekä hyvänlaatuiset, pahanlaatuiset ja pahanlaatuisetihokasvaimet auringolle altistuneella iholla [7]. Erittäin energisellä UV-C-säteilyllä ei ole biologista merkitystäkoska se ei saavuta maan pintaa, koska se imeytyy täydellisesti otsonikerrokseen jailmakehä [1,3]. Otsonikerroksen heikkeneminen on viime vuosikymmeninä lisännytMaan pinnan saavuttavan auringon UV-säteilyn määrä [8], erityisesti UV-B-tasot, koska UV-A onei imeydy otsonikerrokseen [9]. 

Monet UV-säteilylle altistuvat meren eliöt ovat kehittäneet valolta suojaaviamekanismit [10]. Esimerkiksi syanobakteereissa, jotka hallitsevat meriympäristöä, UVsuojamekanismit ovat kehittyneet molekyyli-, solu- ja käyttäytymistasoilla [11]. Syanobakteeritvoi syntetisoida erilaisia ​​"aurinkosuojayhdisteitä", jotka suojaavat UV-säteilyä vastaan.Mykosporiinin kaltaisten aminohappojen (MAA), Stonemanin ja karotenoidien tiedetään olevan avainyhdisteitäsyanobakteereissa, jotka voivat absorboida UV-alueen aallonpituuksia. Nämä luonnontuotteet ovat lupaaviaehdokasmolekyylit kosmeettisten yhdisteiden löytämisen alalla [12]. Itse asiassa MAA:lla onon jo kaupallistettu nimellä Helioguard®365. Tämä kosmeettinen reagenssi sisältää liposominMAA:t, shinorine (SHI) ja Porphyra-334 (P334), joka uutettiin alun perin punalevistäPorphyra umbilicalis, ja se on menestyksekkäästi kaupallistettu luonnollisena ja turvallisena aurinkosuojanayhdiste [12]. Lisäksi MAA:iden uskotaan olevan monitoimisia sekundaarisia metaboliittejatuottajien solut [13]. Monien MAA:iden tiedetään toimivan antioksidantteina [14], vaikka useat viimeaikaiset raportitovat ehdottaneet, että MAA:illa on potentiaalisia terapeuttisia sovelluksia ihon ikääntymisprosessien vähentämiseen.Tästä näkökulmasta äskettäin on julkaistu useita katsausraportteja, joissa painotetaan erityisesti mahdollista käyttöäkosmeettisten tuotteiden MAA-arvoista on julkaistu [15–17]. Tässä artikkelissa tarkastelemme MAA- janiiden potentiaalia ihon ikääntymistä ehkäisevinä ainesosina kuvailemalla peruskatsauksen niiden rakenteesta aiemminsiirrytään yksityiskohtaiseen selostukseen viimeisimmistä kokeellisista havainnoista, jotka on kerätty näinkaukana. Mekanismeja, joilla MAA:t voivat suojata ihoa ikääntymiseltä, käsitellään molemmissasolu- ja molekyylitasolla. Erityisesti ikääntymistä ehkäisevä vaikutusMAA-mykosporiini-2-glysiini (M2G), jota biosyntetisoi halotolerantti syanobakteeriAphanothece halophytic, on korostettuna.

2. UV-indusoidun ihon ikääntymisen mekanismit
UV-säteily on tärkeää terveydellemme, koska UV-B-altistus voi saada aikaan kriittisen säteilyn muodostumistaravintoaine, D-vitamiini, ihossamme [18]. Pitkäaikainen ja toistuva altistuminen UV-säteilylle voi kuitenkin edistääihon valovanhenemisprosessi, mukaan lukien ihosyövän muodostuminen [19]. Mekanismeja, joilla UV-välitteinensoluvaurioita kuvataan lyhyesti tässä osiossa.

2.1. Solujen DNA-vaurio

Suorat ja epäsuorat myrkylliset vaikutuksetUV-säteilyn vaikutus DNA-molekyyliin, välittää valovanhenemista.UV-B-fotonien suora absorptio DNA:han voi johtaa pyrimidiinidimeerien muodostumiseen,mikä johtaa vikoja DNA-juosteessa [20]. UV-B-säteily johtaa enimmäkseen muodostumiseencis-synsyklobutidipyrimidiinit (CPD) ja pyrimidiini (6-4) pyrimidonivalotuotteet (6-4PP:t). 6-4PP:tvoidaan muuntaa sukulaisiksi Dewar-valenssiisomeereiksi (DewPP:t) UV-virityksellä 314 nm:ssä.Tällainen DNA-vaurio häiritsee DNA:n replikaatiota ja transkriptiota ja tuo mukanaan erilaisia ​​haitallisia vaikutuksiasoluun, kuten mutaatio, kromosomin epävakaus ja solukuolema. UV-A eimuuttavat suoraan DNA:n rakennetta, koska DNA ei absorboi voimakkaasti säteilyä UV-A-alueella [21]. UV-A voi kuitenkin vahingoittaa DNA:ta epäsuorasti valoherkistyneen reaktion kautta, joka välittyy generoinnin kauttaradikaali singlettihappi (1O2), mikä johtaa puriiniemäksen modifikaatioihin [20]. Singletti happianioni

hapettaa guaniiniosan, minkä jälkeen syntyy 8-okso-7, 8-dihydroguaniini (8-okso-G) ja8-okso-7,8-dihydro-2'-deoksiguanosiini (8-okso-dG). Koska 8-okso-G ja 8-okso-dG voivat liittyä adeniiniinsytosiinin sijasta saattaa esiintyä siirtymämutaatioita.

2.2. Reaktiivisten happilajien sukupolvi

Reaktiiviset happilajit (ROS), oksidatiivisen stressin initiaattorit, ovat happea sisältäviä reaktiivisiakemialliset lajit, jotka sisältävät vetyperoksidia (H2O2), hydroksyyliradikaaleja (·OH), superoksidianioniradikaalit (·O2 −), ja1O2. Ihossamme UV-säteilylle altistumisen tiedetään liittyvänROS-sukupolvi. Nämä ROS:t voivat aktivoida ihoa ikääntyviä kaskadeja, kuten matriisin metalloproteinaasia(MMP){0}}välitteinen ikääntyminen ja NF-κB-TNF- -välitteinen, tulehduksen aiheuttama ikääntyminen [22]. LajikeUV-säteilyn aallonpituusalueesta riippuen. Lisäksi1O2 sukupolvi, kuten edellä mainittiin, on raportoitu, että UV-A-säteily voi indusoida sukupolven/·O2 − aktivoimalla solunsisäistä nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaattia (NADPH)oksidaasi, NOX [23] ja yhteys edistyneisiin glykaatiolopputuotteisiin (AGE) [24]. Sakurai et ai.selvitti, että molemmat1O2 ja·O2 - muodostui UV-A:lle altistuneiden hiirten ihossa [25]. H2O2, ·O2 −, ja·OH-lajeja saattaa syntyä AGE:ssa UV-A-altistuksen aikana [24]. UV-B tunnetaan myösjohtaa H:n tuotantoon2O2, ·O2 −, ja·VAI NIIN [26]. Vaikka näiden UV-B-indusoitujen ROS:ien lähdejää epäselväksi, äskettäin raportoitiin, että NADPH-oksidaasi, NOX1, liittyy UV-B-indusoituunp38/MAPK-aktivaatio ja sytotoksisuus keratinosyyteissä muodostuvan ROS:n kautta [26]. 

Estä liiallisen UV-indusoidun ROS:n aiheuttama ihovaurio ja säätelee epidermaalista homeostaasia,ihosoluilla on antioksidanttitoiminto, joka toimii endogeenisenä puolustusjärjestelmänä [20]. Tämä järjestelmäkoostuu pääasiassa kuudesta entsyymistä - superoksididismutaasista (SOD), katalaasista (CAT), glutationiperoksidaasista(GPX), glutationireduktaasi (GR), tioredoksiinioksidaasi (TRXR) ja peroksiredoksiini (PRDX) (kuva1). SOD ja CAT eliminoivat·O2 − ja H2O2, ja lopulta muuntaa·O2 − h: lle2Oi, kun taasGPX, GR, TRXR ja PRDX eliminoivat H2O2glutationin redox-olosuhteita säätelemälläja tioredoksiini. Tämän entsymaattisen järjestelmän lisäksi ei-entsymaattiset molekyylit, kuten C-vitamiini(askorbiinihappo), E-vitamiini ( -tokoferolilla), glutationilla ja ureahapolla on tärkeä rooli antioksidantteinaihossa [27]. Nämä pienet molekyylit poistavat ja neutraloivat vapaita radikaaleja tarjoamalla ylimääräistäelektroni muodostamaan elektroniparin.

Kuvio 1.Reaktiivisten happilajien (ROS) poistaminen antioksidanttipuolustusjärjestelmällä, joka koostuusuperoksididismutaasi (SOD), katalaasi (CAT), glutationiperoksidaasi (GPX), glutationireduktaasi(GR), tioredoksiinioksidaasi (TRXR) ja peroksiredoksiini (PRDX). GSHred ja GSSGox osoittavat vähentyneenglutationi ja hapetettu glutationi, vastaavasti. TRXred ja TRXox osoittavat vähentynyttä tioredoksiiniaja hapetettu tioredoksiini, vastaavasti

UV-säteilylle altistuminen aiheuttaa tulehdusta käynnistämällä kemiallisia reaktioita ihossa. Erillinentulehdusmallit johtuvat altistumisesta tietyille valon aallonpituuksille.Kolme ryhmää, UV-A,UV-B ja UV-C on luokiteltu näiden erilaisten perusteellatulehdusmallit [28]. Eryteemaihossa, UV-B-säteilylle altistumisen jälkeen luonnehditaan auringonpolttamaksi. TulehduksellinenUV-B:n indusoimat vasteet saavutetaan enimmäkseen useiden välittäjien, mukaan lukien typen, kauttaoksidi (NO), indusoituva NO-syntaasi (iNOS), prostaglandiini E2 (PGE)2), syklo-oksigenaasi-2 (COX-2),tuumorinekroositekijä - (TNF- ) ja muut sytokiinit, kuten interleukiini-1 (IL-1) ja interleukiini-6(IL-6) (Kuva2). Näitä molekyylejä säätelee pääasiassa ydintekijä-kappa B (NF-κB), ja niitä tuotetaan enimmäkseen keratinosyyteissä, jotka ovat orvaskeden hallitseva solutyyppi [29]. Sillä onon raportoitu, että PGE:stä vastuussa olevan COX-2-proteiinin ilmentyminen2 tuotanto, onlisääntynyt UV-B:lle altistumisen jälkeen sekä ihmisen ihossa että viljellyissä ihmisen keratinosyyteissä [30]. ROS:n tiedetään myös liittyvän tulehdusvasteeseen, koska sen on havaittuROS indusoi COX-2-ilmentymisen erisolutyypit [31]

Kuva 2.UV-B:n aiheuttama tulehdusvaste. Typpioksidi (NO), indusoituva NO-syntaasi (iNOS),prostaglandiini E2 (PGE2), syklo-oksigenaasi-2 (COX-2), kasvainnekroositekijä- (TNF- ), ja muutsytokiinit, kuten interleukiini-1 (IL-1) ja interleukiini-6 (IL-6), näkyvät välittäjinä

2.4. Matriisin metalloproteinaasien induktio

UV-säteily lisää matriisin metalloproteinaasien (MMP) ilmentymistä ihossa. MMP:t, joiden tiedetään olevan vastuussa ekstrasellulaarisen matriisin (ECM) proteiinien, kuten kollageenin, tuhoutumisesta, sillä niillä on tärkeä rooli ihon homeostaasin ja ihon ikääntymisen ylläpitämisessä (32). Keratinosyytit ja ihon fibroblastit erittävät MMP:itä vasteena useille ärsykkeille, mukaan lukien oksidatiivinen stressi ja sytokiinit, UV-säteilyn lisäksi. Näiden kollageenia hajottavien entsyymien toistuvan induktion pitkällä aikavälillä uskotaan aiheuttavan kollageenivaurioita, mikä on yksi valovanhenemisen syistä. Vaikka nisäkkään ihossa ilmentyy useita MMP:itä, on ehdotettu, että MMP-1 on tärkein kollageenia hajottava entsyymi, joka on vastuussa kollageenin tuhoutumisesta useissa valovaurioituneissa ihoissa (33). Aktivaattoriproteiini -1(AP-1) stimuloi MMP:n ilmentymisen lisääntymistä, jonka tiedetään olevan UV-indusoituva transkriptiotekijä (34 Itse asiassa AP-1-säätelyelementti Transformoivan kasvutekijä-beetan (ICF-P) ja NF-KB:n tiedetään myös osallistuvan MMP-geenien induktioon ihossa (34).

2.5. Proteiinin glykaation induktio

Proteiinin glykaatio (ei-entsymaattinen glykosylaatio), joka tunnetaan myös Maillardin reaktion ensimmäisenä vaiheena,sisältää kovalenttisten sidosten muodostumisen proteiinien ja pelkistyssokereiden välille. Kondensaatioreaktioproteiinien vapaiden aminoryhmien ja sokereiden karbonyyliryhmien välillä johtaa aSchiff-pohja, jota seuraa Amadori-tuote. Ylimääräiset tuotteet hapettuvat ja kuivuvat muodostumaanstabiileja, molekyylisiä, silloittuvia tuotteita, joita kutsutaan edistyneiksi glykaation lopputuotteiksi (AGE) [35]. Proteiiniglykaatio vaikuttaa proteiinin fysikaalisiin ja toiminnallisiin ominaisuuksiin, koska se aiheuttaa konformaatiotamuutokset proteiinin rakenteessa [36]. Ihossa on raportoitu, että tyypin I kollageenin glykaatio onliittyy ihon sameuteen ja ihon kimmoisuuden vähenemiseen [37]. AGE-luvut ovat myösmukana ROS:n luomisessa. Masaki et ai. raportoi, että AGE:iden altistuminen UV-A-säteilyllein vitro, johti ROS:n syntymiseen, kuten·O2 −, H2O2, ja·Oh, kuten edellä mainittiin [24]. Ihmisillä ihon autofluoresenssi, AGE:iden biomarkkeri, voi toimia endogeenisenä valoherkistäjänäjoka aiheuttaa ROS:n muodostumista UV-A-säteilylle altistumisen jälkeen [35]. Näin ollen glykaatioreaktiojota seuraa AGE-muodostuksen uskotaan olevan yksi ihoon liittyvistä perusmekanismeistaikääntyminen ympäristöolosuhteissa, erityisesti UV-säteilyssä [24]. 

3. Luonnolliset yhdisteet, jotka estävät UV-säteilyn (UVR) aiheuttaman valokuvavaurion

Aallonpituusriippuvuus on ratkaisevan tärkeä valobiologisten vaikutusten määrittämisessä. Lyhyen aallonpituuden UV-Con haitallisin UV-tyyppi, mutta koska otsonikerros suodattaa sen pois, vain UV-B jaUV-A:ta pidetään biologisesti merkittävänä. Niiden vaikutukset huomioon ottaen vain UV-A aiheuttaaepäsuora DNA-vaurio syntymisen kautta·O2 −, tärkeän ROS:n aloitteentekijä (katso kohta2.2). UV-A tunkeutuu syvälle ihon dermiin. Pitkäaikainen UV-A-altistus voi johtaa valovanhenemiseenja immuunijärjestelmän tukahduttaminen. UV-B aiheuttaa kuitenkin suoran DNA-vaurionCPD:n ja 6-4PP:n muodostuminen. UV-B aiheuttaa myös ihovaurioita ja muutoksia mm.vaikuttamallaihon rakenteita ja aiheuttaa ryppyjä (valovanhenemisen merkki), karheutta ja ennenaikaistaikääntymistä ja jopa ihon pahanlaatuisia kasvaimia ja kuolemaan johtavia sairauksia, kuten ihosyöpiä [38]. Näiden haittavaikutusten ehkäisemiseksi tai lievittämiseksi, liiallisen UV-säteilyn tukkeutumista tai lievittämistäUV-säteilyn aiheuttamien valovaurioiden kaskadi on ratkaisevan tärkeä. Aurinkosuoja-aineet (joko fysikaaliset salpaajat tai kemiallisetaineita) levitetään usein iholle estämään liiallinen UV-säteily. Viime aikoina kysyntä on kasvanutkeinotekoiset kemialliset aurinkosuojat korvataan luonnollisilla. Tämä johtuu haitallisuudestatai sivuvaikutuksiakeinotekoisten kemiallisten aurinkovoiteiden ja ympäristönäkökohtien vuoksi. Luonnollinenaurinkovoiteet ja luonnolliset yhdisteet, joilla on UV-säteilyn aiheuttamia valovaurioita vastustavia ominaisuuksia,siksi erittäin kiinnostava. Jotkut luonnolliset yhdisteet voivat parantaa ihoa merkittävästiterveyttä ja suorituskykyä.Luonnolliset yhdisteet, jotka voivat tarjota suojan UVR-indusoituja valovaurioita vastaan, voivat ollaluokitellaan näiden mekanismien perusteella: (1) UV-fotonien tukkeutuminen; (2) osallistuminenDNA-korjausjärjestelmä; (3) antioksidanttiaktiivisuus; (4) anti-immunomodulatorinen aktiivisuus; (5) tulehdusta estävätoiminta; ja (6) jolla on estävä vaikutus solumatriisiin [39]. Tässä osiossa kuvailemmekasviuutteista saadut luonnolliset yhdisteet ja joukko sekundaarisia metaboliitteja, joilla onfarmakologinen merkitys ylivertaisina aurinkosuojayhdisteinä, joita kutsutaan mykosporiinin kaltaisiksi aminoiksihapot (MAA).

3.1. Kasviuutteet

Luonnonyhdisteiden (NC) tietokanta sisältää yli 320,000 yhdistettä, jotka on raportoituSuper Natural II. Näistä saatiin yli 50,000 yhdistettäkasviuutteista on toimitettu tietokantaan. Suurin luokka luonnollisia kasviuutteita, joilla on osoitettu olevan kaikkein olennaisimmataktiivisuudesta ja hyödyllisimmistä vaikutuksistaUV-B:n aiheuttamia valovaurioita vastaan, joita on tähän mennessä raportoitujotka toimivat estävän vaikutuksen kauttasignalointireiteillä (esimerkiksi NF-κB, MARK ja AP-1),ja kohdesignalointireittien biomarkkeriproteiinit (esim. COX-2 tulehdussairauksissasignalointi). Estävät vaikutuksetnäillä signalointireiteillä moduloivat edelleen solujen signalointikohteitaja antioksidanttiset ominaisuudet vähentämään ROS-kehitystä. Esimerkiksi granaattiomena hedelmäuute on olluton osoitettu estävän UV-B-välitteistä NF-fosforylaatiotaκB- ja MARK-reitit normaalistiihmisen epidermaaliset keratinosyytit (NHEK) [40]. UV-B-indusoidun MARK-aktivaation esto jaNF-κB proantosyanidiinit, rypäleiden siemenistä eristettyjen polyfenolien luokka, polyfenolitvihreää teetä ja kversetiiniä sipulista on raportoitu [41]. Resveratroli, luonnollisten fenolien luokkarypäleen kuoresta, karpaloista ja maapähkinöistä saatu kyky vähentää NF-κB aktivointi [42]. COX-2, tulehduskaskadin biomarkkeriproteiini, estyy fenoliyhdisteillä, kuten kofeiinillahappo valkoisista rypäleistä [43], kaempferoli rypäleistä [44], ja kurkumiina kurkumasta [45]. Kattavat tutkimukset luonnollisista kasviaineista, jotka voivat suojata UVB:n aiheuttamilta valovaurioiltaon tiivistetty aikaisemmissa katsauspapereissa [46–48].

3.2. Mykosporiinin kaltaiset aminohapot

Mykosporiinin kaltaiset aminohapot (MAA:t) löydettiin ensin sienistä, ja ne yhdistettiin afysiologinen rooli valostimuloidussa itiöinnissa. Vuonna 1993 suora vaikutusvalolta suojaavana aineenakävi ilmi yhdisteen kyvystä estää fotoneja. Paljastui, että MAA:t voivatestää kolmea kymmenestä fotonista osumasta sytoplasmiseen kohteeseen syanobakteerissa [49]. Tämä kyky on johtanutMAA:t tunnetaan ensisijaisena aurinkosuojana.Kertyvä näyttö on osoittanut, että joillakin MAA:illa on muita hyödyllisiä toimintoja. Heidänvoimakas valolta suojaava potentiaali havaittiin ensimmäisen kerran, kun niiden osoitettiin olevan ROS-saappaajia,kyky, joka syntyi niiden antioksidanttikyvyn kautta [14,50]. Lisäksi on erilliset biologiset toiminnotsen jälkeen on todistettu, mukaan lukien DNA-vauriosuoja, anti-inflammatorinen vaikutus ja estotoiminta AGE-ikää kohtaan. Nämä useat hyödylliset toiminnot tekevät MAA:ista erittäin mielenkiintoisia biomolekyylejä.Lisätietoa näistä luonnollisista yhdisteistä tarkastellaan tarkemmin seuraavassa osiossa.

4. MAA:iden molekyyliominaisuudet

Tässä osiossa MAA:n nykyinen perusymmärrys on tiivistetty kolmeen osaan – yleiseen osaanMAA:iden kuvaus, niiden kemiallinen rakenne ja biosynteesireitit.

4.1. Yleinen kuvaus

"Mykosporiini" on yleinen termi, jota käytetään sienten UV-säteilyä absorboivista metaboliiteista, jotka ovatsubstituoitu aminohappotähteillä [51]. 1960-luvulta lähtien mykosporiinijohdannaiset, jotka on ryhmitelty MAA:iksi,on löydetty ja tunnistettu useista eri organismeista, mukaan lukien meren eliötkuten punalevät, meritähdet, korallit, dinoflagellaatit, sinilevät ja jäkälät [12,52]. MAA:t sisältävät asykloheksenoni- tai sykloheksimidirengas, koska niiden ydinkromoforirengasrakenne on korvattuaminohappotähteet tai iminoalkoholit tai joitain muita modifikaatioita (kuva3). Esimerkiksi vuonnaP334:n rakenne, treoniini ja glysiini sitoutuvat ydinkromoforin C1- ja C3-asemiinrakennetta vastaavasti.MAA:ta pidetään tehokkaimpanaUV-A:ta absorboivat yhdisteet luonnossa [53]. MAAsniiden suurin absorbanssi on UV-A- ja UV-B-alueella (310 - 362 nm), korkeallamolaariset ekstinktiokertoimet (ε = 28,100–50,000 M−1 cm−1 ). Eliöissä, jotka keräävät MAA:ta,Näiden yhdisteiden uskotaan myötävaikuttavan UV-indusoidun stressin tukahduttamiseen hajoamallaylimääräistä energiaa lämmön muodossa ilman ROS:n muodostumista UV-säteilyn absorboitumisen jälkeen. MAA:t ovaterittäin vesiliukoisia yhdisteitä kahtaisionisten ominaisuuksiensa vuoksi, jotka ovat peräisin niiden aminohapostasubstituutioita, ja siksi ne kerääntyvät yleensä sytosolitilaan. Siitä on raportoituMAA:t voivat toimia monitoimisina yhdisteinä soluissa. UV-suojaavan roolinsa lisäksi toinenMAA:iden tärkeä biologinen rooli on niiden antioksidanttiset ominaisuudet [14]. MAA:n muut ominaisuudet,tähän mennessä ehdotettu DNA:ta suojaava vaikutus [54], tulehdusta estävä vaikutus [55,56], toimintaaedistää osmoottista tasapainoa [57,58] ja osallistuminen solujen välisiin vuorovaikutuksiin [13].

Kuva 3.Valittujen mykosporiinin kaltaisten aminohappojen (MAA) kemialliset rakenteet – mykosporiiniglysiini, shinoriini, porfyra-334, mykosporiini-2-glysiini, palytiini ja euhaloteete-362

4.2. Kemiallinen rakenne

MAA:t voidaan karkeasti jakaa kahteen ryhmään - monosubstituoituihin MAA:ihin ja disubstituoituihin MAA:ihin. Monosubstituoiduissa MAA:issa C3-asema sykloheksenonirakenteessa on substituoitu aminoyhdisteellä. Yhden monosubstituoidun MAA:n, mykosporiini-glysiinin (MG), joka on yleinen välituote disubstituoitujen MAA:iden biotuotannossa, on ehdotettu olevan tärkeä suoja auringonvalon aiheuttamilta vaurioilta meren organismeissa, koska se eliminoi O, (591. MC:n absorptiomaksimin on raportoitu olevan 310 nm. Toisaalta disubstituoitujen MAA:iden absorptiomaksimit vaihtelevat välillä 320-362 nm riippuen substituenttityypistä, esim. P334:n absorptiomaksimit ( C1: Thr; C3: Gly), palytiini (C1: -NH; C3: Gly ja M2G (C1: Gly; C3: Gly) ovat 334, 320 ja 331 nm, vastaavasti [14]. Disubstituoitu, MAAsa protonoitunut typpiatomi imiiniryhmässä, johtaa kahtaisionin muodostumiseen, jota seuraa typpiatomin positiivisen varauksen konjugaatio ja siirtäminen ydinrengasrakenteen yli. Tämä konjugaatio stimuloi MAA:iden UV-absorptiota. ja kunkin MAA:n absorptiomaksimi (14) MAA:iden substituenttien lisämodifiointi kondensaatiolla, dehydraatiolla, dekarboksyloinnilla, hapetuksella, pelkistyssulfonaatiolla tai glykosylaatiolla saattaa myös vaikuttaa niihin.Tähän mennessä on tunnistettu yli 30 erilaista MAA:ta. Näiden MAA:iden tunnistamiseksi ja karakterisoimiseksi on käytetty erilaisia ​​kokeellisia tekniikoita, kuten korkean suorituskyvyn nestekromatografia (HPLC) analyysi, massaspektrometria (MS) analyysi mukaan lukien nestekromatografiaLC)-MS, aminohappoanalyysi, infrapunaspektroskooppinen (IR) analyysi. , ydinmagneettinen resonanssi (NMR-analyysi ja kaasukromatografia (GC-MS-analyysi. Näiden analyyttisten tekniikoiden sopiva yhdistelmä yhdessä analyyttisten instrumenttien teknisten parannusten kanssa on auttanut tehokkaasti karakterisoimaan MAA:iden rakennetta (12). MAA-materiaaleja analyysiin, preparatiivisia nestekromatografisia tekniikoita on käytetty usein MAA:iden uuttamisen jälkeen organismeista orgaanisilla liuottimilla, kuten metanolilla ja etanolilla (60).