حمض الأسبارتيك

حمض الأسبارتيك (رمزه Asp أو D ؛ ^{[ 4 ]} ويُعرف باسم الأسبارتات في صورته الأنيونية) هو حمض أميني ألفا يُستخدم في التخليق الحيوي للبروتينات. ^{[ 5 ]} يُعدّ المتصاوغ L لحمض الأسبارتيك أحد الأحماض الأمينية الـ 22 المُكوِّنة للبروتينات ، أي اللبنات الأساسية للبروتينات . حمض D- أسبارتيك هو أحد نوعين من الأحماض الأمينية D الشائعة في الثدييات. ^{[ 6 ] [ 7 ]} باستثناء بعض الحالات النادرة، لا يُستخدم حمض D- أسبارتيك في تخليق البروتين، ولكنه يدخل في تركيب بعض الببتيدات ويؤدي دورًا كناقل عصبي / مُعدِّل عصبي . ^{[ 6 ]}

كغيره من الأحماض الأمينية، يحتوي حمض الأسبارتيك على مجموعة أمينية ومجموعة كربوكسيلية. توجد مجموعة الأمين ألفا فيه على شكل بروتون (NH₃⁺ ⁾ _في الظروف الفيزيولوجية، بينما تكون مجموعة الكربوكسيل ألفا فيه منزوعة البروتون (COO⁻ ⁾ في الظروف الفيزيولوجية. يمتلك حمض الأسبارتيك سلسلة جانبية حمضية (CH₂COOH ₎ تتفاعل مع الأحماض الأمينية الأخرى والإنزيمات والبروتينات في الجسم. ^{[ 5 ]} في الظروف الفيزيولوجية (الأس الهيدروجيني 7.4)، توجد السلسلة الجانبية في البروتينات عادةً على شكل الأسبارتات سالب الشحنة (COO⁻ ⁾ . ^{[ 5 ]} يُعد حمض الأسبارتيك حمضًا أمينيًا غير أساسي في جسم الإنسان، أي أن الجسم قادر على تصنيعه حسب الحاجة. ويتم ترميزه بواسطة الكودونات GAU وGAC.

في البروتينات، غالباً ما ترتبط السلاسل الجانبية للأسبارتات بروابط هيدروجينية لتشكيل انحناءات asx أو أنماط asx ، والتي تحدث بشكل متكرر في النهايات N للحلزونات ألفا .

يُصنف حمض الأسبارتيك، مثل حمض الجلوتاميك ، على أنه حمض أميني حمضي، بقيمة pK _a تبلغ 3.9؛ ومع ذلك، في الببتيد، يعتمد هذا بشكل كبير على البيئة المحلية، ويمكن أن يصل إلى 14.

تم تخصيص الرمز المكون من حرف واحد D للأسبارتات بشكل تعسفي، ^{[ 8 ]} مع الاختصار المقترح aspar D ic acid. ^{[ 9 ]}

تم اكتشاف حمض الأسبارتيك لأول مرة في عام 1827 بواسطة أوغست آرثر بليسون وإتيان أوسيان هنري ^{[ 10 ] [ 11 ]} عن طريق التحلل المائي للأسباراجين ، الذي تم عزله من عصير الهليون في عام 1806. ^{[ 12 ]} استخدمت طريقتهم الأصلية هيدروكسيد الرصاص ، ولكن يتم الآن استخدام العديد من الأحماض أو القواعد الأخرى بشكل أكثر شيوعًا بدلاً من ذلك.

يوجد شكلان أو متماثلان ضوئيان لحمض الأسبارتيك. يُشير اسم "حمض الأسبارتيك" إلى أيٍّ من المتماثلين أو إلى مزيج منهما. ^{[ 13 ]} من بين هذين الشكلين، يُدمج شكل واحد فقط، وهو " حمض الأسبارتيك- L "، مباشرةً في البروتينات. أما الأدوار البيولوجية لنظيره، " حمض الأسبارتيك- D "، فهي محدودة. في حين أن التخليق الإنزيمي يُنتج أحد الشكلين، فإن معظم عمليات التخليق الكيميائي تُنتج كلا الشكلين، " حمض الأسبارتيك- DL "، المعروف باسم المزيج الراسيمي .

في النباتات والكائنات الدقيقة ، يُعدّ الأسبارتات طليعةً للعديد من الأحماض الأمينية، بما في ذلك أربعة أحماض أمينية أساسية للإنسان: الميثيونين ، والثريونين ، والإيزولوسين ، والليسين . تبدأ عملية تحويل الأسبارتات إلى هذه الأحماض الأمينية الأخرى باختزال الأسبارتات إلى نصف ألدهيده ، O₂CCH ₍ NH₂ ₎ CH₂CHO _. [ ^{16 ] يُشتق} الأسباراجين من الأسبارتات عبر عملية تبادل الأميد .

⁻ O ₂ CCH(NH ₂ )CH ₂ CO ₂ ⁻ + G C(O)NH ₃ ⁺ → O ₂ CCH(NH ₂ )CH ₂ CONH ₃ ⁺ + G C(O)O

(حيث أن G C(O)NH ₂ و G C(O)OH هما الجلوتامين وحمض الجلوتاميك على التوالي)

يؤدي الأسبارتات العديد من الأدوار البيوكيميائية الأخرى. فهو مستقلب في دورة اليوريا ^{[ 17 ]} ويشارك في استحداث الجلوكوز . كما يحمل مكافئات الاختزال في مكوك الماليت-أسبارتات ، الذي يستغل التحويل المتبادل السريع بين الأسبارتات والأوكسالوأسيتات ، وهو مشتق مؤكسد (منزوع الهيدروجين) من حمض الماليك . ويتبرع الأسبارتات بذرة نيتروجين واحدة في التخليق الحيوي للإينوزين ، وهو طليعة قواعد البيورين . بالإضافة إلى ذلك، يعمل حمض الأسبارتيك كمستقبل للهيدروجين في سلسلة إنزيم سينثاز الأدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP ) . وقد ثبت أن حمض الأسبارتيك الغذائي يعمل كمثبط لإنزيم بيتا-جلوكورونيداز ، الذي ينظم الدورة المعوية الكبدية للبيليروبين والأحماض الصفراوية. ^{[ 18 ]}

خريطة المسارات التفاعلية

انقر على الجينات والبروتينات والمستقلبات أدناه للانتقال إلى المقالات ذات الصلة. ^{[ § 1 ]}

[[ملف:

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

[[

]]

]]

تحرير عملية تحلل الجلوكوز وتكوين الجلوكوز

1. ↑ يمكن تعديل خريطة المسار التفاعلية على WikiPathways: "GlycolysisGluconeogenesis_WP534" .

في عام 2014، بلغ حجم السوق العالمي لحمض الأسبارتيك 39.3 ألف طن قصير (35.7 ألف طن متري ) ^{[ 20 ]} ، أي ما يعادل حوالي 117 مليون دولار أمريكي سنويًا. ^{[ 21 ]} وتشمل أكبر ثلاثة قطاعات سوقية الولايات المتحدة الأمريكية، وأوروبا الغربية، والصين. وتشمل التطبيقات الحالية البوليمرات القابلة للتحلل الحيوي ( حمض البولي أسبارتيك )، والمحليات منخفضة السعرات الحرارية ( الأسبارتام )، ومثبطات الترسبات والتآكل، والراتنجات. ^{[ 22 ]}  

• ناقلة أمين الأسبارتات
• حمض البولي أسبارتيك
• بولي أسبارتات الصوديوم ، وهو بولي أميد صناعي

• طيف الكتلة GMD
• الجمعية الكيميائية الأمريكية (21 أبريل 2010). "بلورة حواء السلفية قد تفسر أصل استخدام اليد اليسرى في الحياة" . ساينس ديلي . مؤرشف من الأصل في 23 أبريل 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أبريل 2010 .