Низкомолекулярное хромсвязывающее вещество

Низкомолекулярное хромсвязывающее вещество ( LMWCr ; также известное как хромодулин ) — это олигопептид , который, по-видимому, транспортирует хром в организме. ^[1] Он состоит из четырех аминокислотных остатков: аспартата , цистеина , глутамата и глицина , связанных с четырьмя (Cr ³⁺ ) центрами. Он взаимодействует с рецептором инсулина , продлевая активность киназы посредством стимуляции пути тирозинкиназы , что приводит к улучшению усвоения глюкозы. ^{[2] [3]} и был спутан с фактором толерантности к глюкозе . ^[4]

Точные механизмы, лежащие в основе этого процесса, в настоящее время неизвестны. ^[3] Доказательства существования этого белка исходят из того факта, что удаление ⁵¹ Cr в крови превышает скорость образования ⁵¹ Cr в моче . ^[5] Это указывает на то, что транспорт Cr ³⁺ должен включать промежуточное вещество (т. е. хромодулин) и что Cr ³⁺ перемещается из крови в ткани в ответ на повышенный уровень инсулина. ^{[3] [5]} Последующие выделения белка у крыс, собак, мышей и коров показали наличие похожего вещества, что позволяет предположить, что оно широко распространено у млекопитающих . ^{[6] [7] [8]} Этот олигопептид небольшой, имеет молекулярную массу около 1 500 г/моль, а преобладающими присутствующими аминокислотами являются аспарагиновая кислота , глутаминовая кислота , глицин и цистеин . ^{[6] [7] [8]} Несмотря на недавние попытки охарактеризовать точную структуру хромодулина, он все еще относительно неизвестен. ^{[3] [9]}

Из спектроскопических данных было показано, что Cr ³⁺ прочно связывается с хромомодулином ( K _f = 10 ²¹ M ⁻⁴ ), и что связывание является высококооперативным ( коэффициент Хилла = 3,47). ^[7] Было показано, что голохромомодулин связывает 4 эквивалента Cr ³⁺ . ^{[6] [7] [8]} Доказательства этого получены из исследований in vitro , которые показали, что апохромомодулин проявляет свою максимальную активность на инсулиновых рецепторах при титровании 4 эквивалентами Cr ³⁺ . ^{[7] [8] [10]} Хромодулин высокоспецифичен для Cr ³⁺ , поскольку ни один другой металл не способен стимулировать активность тирозинкиназы . Считается, что он стимулирует фосфорилирование 3 остатков тирозина β-субъединиц инсулинового рецептора. ^{[7] [8] [10] [11]} Из электронных исследований было определено, что энергия стабилизации кристаллического поля составляет 1,74 x 10 ³ , а параметр Рака B составляет 847 см ^-1 . Это указывает на то, что хром связывается с хромомодулином в трехвалентной форме. ^[11] Кроме того, исследования магнитной восприимчивости показали, что хром не координируется ни с какими N-концевыми аминогруппами, а скорее с карбоксилатами (хотя точные аминокислоты, участвующие в этом, до сих пор неизвестны). ^[3] Эти исследования магнитной восприимчивости согласуются с наличием моноядерного центра Cr ³⁺ и несимметричной трехъядерной сборки Cr ³⁺ с мостиковыми оксолигандами . ^[11] В хромомодулине, выделенном из печени быка, исследования рентгеновской абсорбционной спектроскопии показали, что атомы хрома (III) окружены 6 атомами кислорода со средним расстоянием Cr—O 1,98 Å, в то время как расстояние между 2 атомами хрома (III) составляет 2,79 Å. Эти результаты указывают на многоядерную сборку. ^[11] Никакие лиганды серы не координируются с хромом, и вместо этого было высказано предположение, что дисульфидная связь между 2 остатками цистеина возникает из-за характерного пика при 260 нм. ^[11]