25.6: coenzima B12-Vitamina B12
cobalamina, ou vitamina B12, é a maior e mais complexa de todos os tipos de vitaminas. A descoberta da cobalamina foi feita quando os cientistas procuravam encontrar uma cura para a anemia perniciosa, uma doença anêmica causada por uma ausência de fator intrínseco no estômago. A cobalamina foi estudada, purificada e coletada em pequenos cristais vermelhos, e sua estrutura de cristalização foi determinada durante um experimento de análise de raios X conduzido pelo cientista Hodkin. Uma estrutura molecular de cobalamina é simples, mas contém um monte de diferentes variedades e complexos como mostrado na Figura 1. O exame da estrutura molecular da vitamina ajuda os cientistas a ter uma melhor compreensão de como o corpo utiliza a vitamina B12 na construção de glóbulos vermelhos e prevenção de síndromes de anemia perniciosas.
Figura 1
O metalloenzyme estrutura de Cobalamina apresenta um corrin anel com o Cobalto, o único metal na molécula, posicionado no centro da estrutura por quatro coordenadas laços de nitrogênio a partir de quatro pirrol grupos. Estes quatro grupos de subunidades são separados uniformemente no mesmo plano, diretamente entre si. Eles também estão conectados entre si por uma ligação de metileno C-CH3 nos outros lados, por um C-H de um lado e por dois pirroles diretamente se unindo. Juntos, formam um anel de Corrina perfeito, como mostrado na Figura 2. O quinto ligando ligado ao cobalto é um nitrogênio proveniente do 5,6-dimethylbenzimidazol. Apresenta-se como uma axial a descer directamente do cobalto sob o anel de Corrina. Este benzimidazol também está ligado a um açúcar de carbono cinco, que eventualmente se liga a um grupo de fosfato, e, em seguida, tiras de volta para o resto da estrutura. Desde o axial é esticada para baixo, a ligação entre o Cobalto e o 5,6-dimethylbenzimidazole é fraca e, por vezes, pode ser substituído por moléculas relacionadas, tais como 5-hydrozyl-benzimidazol, uma adenina, ou qualquer outro grupo semelhante. Na sexta posição acima do anel de Corrina, o local ativo do cobalto pode se conectar diretamente a vários tipos diferentes de ligantes. Pode ligar-se à CN para formar um Cianocobalami, a um grupo metilo para formar uma metilcobalamina, a um grupo de adenosina de 5′ – desoxi para formar um adenosilcobalamina, e a Oh, Hidroxicobalamina. Cobalto está sempre pronto para oxidar a partir de 1 + mudança em 2+ e 3+, a fim de corresponder com estes grupos R que estão conectados a ele. Por exemplo, hidroxocobalamina contém cobalto que tem uma carga 3+ enquanto Metiladenosil contém um cobalto que tem uma carga 1+.
Figura 2
O ponto de configuração do grupo de Cobalamina é C4v. Para determinar esta simetria, deve-se ver que a estrutura é capaz de rodar em si quatro vezes e vai, eventualmente, chegar de volta a sua posição original. Além disso, não há nenhum plano sigma h e nenhum Machado C2 perpendicular. No entanto, como existem planos sigma v que cortam as moléculas em partes pares, é claro determinar que a estrutura da cobalamina é um C4v. com cobalto sendo o metal central da molécula, cobalamina carregava uma configuração octaédrica distorcida. A axial que liga o cobalto ao 5,6 dimetilbenzimidazol é esticada até ao fundo. Sua distância é várias vezes maior do que a distância do cobalto e do grupo R anexado acima dele. Isto às vezes também pode ser referido como uma estrutura tetragonal. A forma geral é semelhante a um octaédrico, mas os dois grupos axiais são diferentes e separados em distâncias desiguais. Uma vez que existe apenas um centro de metalloenzima no sistema, o grupo de pontos e a configuração que acabamos de mencionar também é atribuído à estrutura como um todo. Uma vez que a estrutura metallocoenzima é esticada, é bastante pouco coordenada e pode ser separada ou substituída por outros grupos, como mencionado acima.
os cientistas demonstraram que tanto a espectroscopia IR como a Raman foram usadas para determinar a estrutura da molécula. Isto é determinado pela observação das tabelas de caracteres do grupo de pontos C4v, a simetria do grupo de pontos da cobalamina. No lado IR, pode-se ver que existem grupos como drz, (x, y), (rz, ry). Por outro lado, no lado do Raman, existem grupos como X square +y square, z square, x square – y square, xy, xz, yz. O lado Raman indicou que havia modos de alongamento na molécula e relaciona-se de volta ao alongamento do 5,6 dimetil benzimidazol axial que conectava diretamente abaixo do metal cobalto. Os alongamentos podem ser vistos na Figura 3.
Figura 3
as enzimas Cobalamínicas podem catalisar alguns tipos diferentes de reacções. Um deles é a reação de rearranjos intramoleculares. Durante este rearranjo coenzima é trocada para os dois grupos ligados aos átomos de carbono adjacentes. Outra reação envolve a transferência do grupo metil em certas reações de metilação, tais como a conversão de homocisteína para metionina, biossíntese da colina e timina etc. Estas interações podem trazer valores benéficos para os corpos biológicos.
a cobalamina tem muitos efeitos benéficos no que respeita às existências biológicas. Eles desempenham um papel para manter o sistema corporal saudável e ajudar a ajudar a produção de materiais genéticos do corpo. A cianocobalamina, um tipo de cobalamina, funciona para gerar a formação de glóbulos vermelhos e curar muitos danos diferentes no sistema nervoso. A cobalamina também desempenha um papel vital no metabolismo dos ácidos gordos essenciais para a manutenção da mielina. Estudos têm mostrado que as pessoas com deficiência de vitamina B12 revelarão destruição irregular da saúde de mielina, o que leva a parlise e morte. Alguns dos outros sintomas da falta de cobalamina São crescimento fraco, medula óssea megaloblástica, alterações do trato gastrointestinal, Leucoopenia e nutrófilas hiper-segmentadas, alterações degenerativas na medula espinhal e sistema nervoso e excreção de ácido metil malónico e homocistina na urina.
ao longo dos anos, a vitamina B12 demonstrou ser essencial para o funcionamento do sistema nervoso e para a produção de glóbulos vermelhos. Um estudo conduzido por pesquisadores do Instituto Nacional de saúde, Trinity College Dublin, sugeriu que uma deficiência em vitamina B12 poderia aumentar o risco de defeito de tubos neurais em crianças (Miller). Portanto, ao estudar a estrutura e função da cobalamina, os cientistas podem experimentar e formar vitamina B12 em seus laboratórios e servir a comunidade como um todo.
