25.6: B12-Vitamin B12
Cobalamin, eller Vitamin B12, er den største og mest komplekse ud af alle typer vitaminer. Opdagelsen af Cobalamin blev foretaget, da forskere søgte at finde en kur mod perniciøs anæmi, en anæmisk sygdom forårsaget af fravær af iboende faktor i maven. Cobalamin blev undersøgt, oprenset og opsamlet i små røde krystaller, og dets krystalliserende struktur blev bestemt under et Røntgenanalyseeksperiment udført af videnskabsmand Hodkin. En molekylestruktur af Cobalamin er enkel, men indeholder mange forskellige sorter og komplekser som vist i Figur 1. Undersøgelsen af vitaminets molekylære struktur hjælper forskere med at få en bedre forståelse af, hvordan kroppen bruger Vitamin B12 til at opbygge røde blodlegemer og forhindre pernicious anæmi syndromer.
Figur 1
cobalamins metalloensymstruktur præsenterer en corrinring med kobolt, det eneste metal i molekylet, placeret lige i midten af strukturen af fire koordinerede nitrogenbindinger fra fire pyrrolgrupper. Disse fire underenheds grupper er adskilt jævnt på samme plan, direkte overfor hinanden. De er også forbundet med hinanden ved en C-CH3 methylenforbindelse på de andre sider, ved en C-H på den ene side og ved to pyrroler, der direkte kommer sammen. Sammen danner de en perfekt corrin ring som vist i figur 2. Den femte ligand, der er forbundet med kobolt, er et nitrogen, der kommer fra 5,6-dimethylbensimidasen. Det præsenterer sig selv som en aksial løber lige ned fra kobolt lige under corrin ring. Dette er også forbundet med et fem carbonsukker, som til sidst binder sig til en fosfatgruppe og derefter stropper tilbage til resten af strukturen. Da den aksiale er strakt helt ned, er bindingen mellem Kobolten og 5,6-dimethylbensimidasen svag og kan undertiden erstattes af beslægtede molekyler, såsom en 5-hydrocyl-bensimidase, en adenin eller en hvilken som helst anden lignende gruppe. I den sjette position over Corrinringen kan det aktive sted for kobolt direkte forbinde til flere forskellige typer ligander. Det kan forbindes til CN for at danne en Cyanocobalami, til en methylgruppe for at danne en methylcobalamin, til en 5′-deoksi adenosygruppe for at danne en adenosylcobalamin og OH, Hydroksikobalamin. Cobalt er altid klar til at ilte fra 1+ Skift til 2+ og 3+ for at matche disse R-grupper, der er forbundet med det. For eksempel indeholder cobalt, der har en 3+ ladning, mens Methyladenosyl indeholder en kobolt, der har en 1+ ladning.
figur 2
punktgruppekonfigurationen af Cobalamin er C4v. for at bestemme denne symmetri skal man se, at strukturen er i stand til at rotere sig fire gange og til sidst kommer tilbage til sin oprindelige position. Desuden er der ingen Sigma h plan og ingen vinkelret C2 økse. Men da der er Sigma v-planer, der skærer molekylerne i lige dele, er det klart at bestemme, at strukturen af Cobalamin er en C4v. da kobolt er molekylets midtermetal, bragte Cobalamin en forvrænget oktaedrisk konfiguration. Den aksiale, der forbinder kobolt med 5,6 dimethyl, strækkes helt ned til bunden. Dens afstand er flere gange længere end afstanden fra kobolt og den vedhæftede R-gruppe over den. Dette kan undertiden også kaldes en tetragonal struktur. Hele formen generelt ligner en oktaedrisk, men de to aksiale grupper er forskellige og adskilt i ujævne afstande. Da der kun er et metalloencentrum i systemet, tildeles den netop nævnte punktgruppe og konfiguration også strukturen som helhed. Da metallocoensymstrukturen er strakt ud, er den ret svagt koordineret og kan brydes fra hinanden eller erstattes med andre grupper som nævnt ovenfor.
forskere har vist, at både IR og Raman spektroskopi blev brugt til at bestemme molekylets struktur. Dette bestemmes ved at observere tegntabellerne for punktgruppe C4v, Punktgruppens symmetri af Cobalamin. På IR-siden kan man se, at der er grupper som f.eks. På den anden side er der på Raman-siden grupper som f.eks. Raman-siden indikerede, at der var strækningsmetoder i molekylet og relaterer tilbage til strækningen af 5,6 dimethylbensimidasolaksialen, der var forbundet direkte under Koboltmetallet. Strækningen kan ses i figur 3.
figur 3
Cobalamin kan katalysere et par forskellige typer reaktioner. En af dem er reaktionen af intramolekylære omlejringer. Under denne omlejring udveksles coensym til de to grupper, der er bundet til tilstødende carbonatomer. En anden reaktion involverer overførsel af methylgruppen i visse methyleringsreaktioner, såsom omdannelse af homocystein til methionin, biosyntese af cholin og thymin osv. Disse interaktioner kan bringe gavnlige værdier til de biologiske kroppe.
Cobalamin har mange gavnlige virkninger med hensyn til biologiske eksistenser. De spiller en rolle for at opretholde et sundt kropssystem og hjælper med at hjælpe produktionen af kroppens genetiske materialer. Cyanocobalamin, en type cobalamin, arbejder for at generere dannelse af røde blodlegemer og helbrede mange forskellige skader i nervesystemet. Cobalamin tjener også som en afgørende rolle i metabolismen af fedtsyrer, der er afgørende for vedligeholdelsen af myelin. Undersøgelser har vist, at mennesker med vitamin B12-mangel vil afsløre uregelmæssig ødelæggelse af myelinskeden, hvilket fører til parlysis og død. Nogle af de andre symptomer på manglen på cobalamin er dårlig vækst, megaloblastisk knoglemarv, ændringer i mave-tarmkanalen, Leucoopeni og hypersegmenterede nutrophills, degenerative ændringer i rygmarv og nervesystem og udskillelse af methylmalonsyre og homocystin i urinen.
gennem årene har Vitamin B12 vist sig at være afgørende for nervesystemets funktion og produktionen af røde blodlegemer. En undersøgelse foretaget af forskere ved National Institutes of Health, Trinity College Dublin, foreslog, at en mangel på Vitamin B12 kan øge risikoen for neuralrørsdefekt hos børn (Miller). Derfor kan forskere ved at studere Cobalamins struktur og funktion eksperimentere og danne Vitamin B12 i deres laboratorier og tjene samfundet som helhed.
