組氨酸

组氨酸（英語：[1]， C6H9N3O2）簡寫為His或H，α氨基酸結合咪唑官能團。是存在于蛋白质之中最普遍的20种氨基酸之一。初以為只針對嬰幼兒是必需的，較長期的研究表明，它也是成年人必不可少的必需氨基酸。等电点为7.59，是碱性氨基酸，生理条件下带正电荷。他的合成密碼子為 CAU 及 CAC。组氨酸在1896年由德国醫師艾布瑞契·科塞尔（Albrecht Kossel）首次分离出来。

組氨酸
缩写
识别
CAS号 71-00-1  checkY
PubChem 773
ChemSpider 6038
SMILES
 
  • O=C([C@H](CC1=CNC=N1)N)O
InChI
 
  • 1S/C6H9N3O2/c7-5(6(10)11)1-4-2-8-3-9-4/h2-3,5H,1,7H2,(H,8,9)(H,10,11)/t5-/m0/s1
InChIKey HNDVDQJCIGZPNO-YFKPBYRVSA-N
ChEBI 57595
DrugBank DB00117
KEGG D00032
IUPHAR配体 3310
性质
化学式 C6H9N3O2
155.16 g·mol⁻¹
pKa pKa2 = 6.0 (咪唑環)
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

来源

组氨酸存在于香蕉，葡萄，肉类，禽畜，牛奶以及奶类制品中。此外，组氨酸也存在于绿色蔬菜中，不过含量较少。

化學性質

组氨酸的咪唑链的pKa大約為6，但總體來看此胺基酸的pKa為7.6。這代表著，於生理上有關的pH值，其相對小的變化會改變平均電荷。在pH小於6時，咪唑链會被質子化，有如亨德森－哈塞爾巴爾赫方程所描述的。 當質子化時，咪唑链具有兩個NH鍵結並帶正電荷。此正電荷相等地分散於兩個氮原子間，並且形成兩個重要的共振結構。

芳香性

H组氨酸的咪唑鏈在全pH值下為芳香環的形式。 其含有六個pi电子，其中四個電子來自兩個双键，另外兩個來自氮原子的孤对电子。並且可以形成 pi stacking 的交互作用,[2]，可是帶正電荷會使此種情形更複雜化[3]。在兩種情形下都不會吸收280nm波長的光譜，可是卻比一些其他的胺基酸於紫外光譜下落在更低的吸收區間。[4][5]

代謝

此胺基酸為組織胺以及肌肽生物合成的前体。

由组氨酸脱羧酶催化的组氨酸转变为组胺

组氨酸氨裂解酶将组氨酸转变為氨以及尿刊酸。缺少此酶将导致组氨酸血症這個罕見的代謝疾病。在放線菌門及丝状真菌中，如粉色面包霉菌，组氨酸可被轉變成為抗氧化剂麦硫因[6]。

補充

补充组氨酸會造成小鼠鋅的排泄比正常小鼠快3~6倍。[7][8]

作用

可作为生化试剂和药剂，还可用于治疗心脏病，贫血，风湿性关节炎等的药物。

補充圖片
  • 组氨酸
    组氨酸
  • 组氨酸连接琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase)的 血红素基团，此為粒線體電子傳遞鏈的電子攜帶者。 其中中心的半透明球體即为鐵離子的位置。来源PDB 1YQ3.
    组氨酸连接琥珀酸脫氫酶(succinate dehydrogenase)的 血红素基团，此為粒線體電子傳遞鏈的電子攜帶者。 其中中心的半透明球體即为鐵離子的位置。来源PDB 1YQ3.

參考資料
  1. IUPAC-IUBMB Joint Commission on Biochemical Nomenclature. . Recommendations on Organic & Biochemical Nomenclature, Symbols & Terminology etc. [2007-05-17]. （原始内容存档于2011-08-21）.
  2. Lijun Wang,, Na Sun,, Simon Terzyan,, Xuejun Zhang, and, David R. Benson. A Histidine/Tryptophan π-Stacking Interaction Stabilizes the Heme-Independent Folding Core of Microsomal Apocytochrome b5 Relative to that of Mitochondrial Apocytochrome b5. Biochemistry 2006 45 (46), 13750-13759
  3. Robert H. Blessing, Edward L. McGandy. Base stacking and hydrogen bonding in crystals of imidazolium dihydrogen orthophosphate. Journal of the American Chemical Society 1972 94 (11), 4034-4035.
  4. Katoh R. Absorption Spectra of Imidazolium Ionic Liquids. Chemistry Letters. Vol. 36 (2007) , No. 10 p.1256.
  5. AR Goldfarb, LJ Saidel, E Mosovich. THE ULTRAVIOLET ABSORPTION SPECTRA OF PROTEINS. Journal of Biological Chemistry, 1951, p.397-404.
  6. Fahey RC. . Annu. Rev. Microbiol. 2001, 55: 333–56. PMID 11544359. doi:10.1146/annurev.micro.55.1.333.
  7. Freeman, Rm; Taylor, Pr. (Free full text). The American journal of clinical nutrition. Apr 1977, 30 (4): 523–7. ISSN 0002-9165. PMID 851080.
  8. Wensink, J; Van, Den, Hamer, Cj. . Biological trace element research. Jul 1988, 16 (2): 137–50. PMID 2484542. doi:10.1007/BF02797098.

參閱

外部連結
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