Muko-inozitol

*muko*-Inozitol
muko-Inozitol
Općenito
Hemijski spoj	muko-Inozitol
Molekularna formula	C6H12O6
CAS registarski broj	488-55-1
SMILES	O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O
Osobine1
	1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

muco-Inozitol je kritično važna hemikalija u modaliranju nervnog sistema za čulo okusa sisara. Generički oblik je povezan sa fosfolipidom spoljašnje leme senzornih neurona povezanih sa kanalom osetljivim na ione natrija (ranije poznat kao "slani" kanal) gustacije.

Muko-inozitol je jedan od devet stereo-izomera inozitola. To je jedini stereo-izomer koji učestvuje u modalitetu okusa.

Muko-inozitol je tipski fosforiliran (postaje muko-inozitol fosfat) u procesu vezivanja za lipid vanjske leme senzornih neurona okusa. Konačna hemikalija je fosfatidil muko-inozitol (PtdIni). PtdIn se javlja u specijalizovanom području cilija senzornih neurona, gdje postoji u obliku tekućeg kristala. U ovom obliku, to je senzorni receptor senzornog neurona koji formira početni element kanala okusa osjetljivog na ione natrija.

Fosfatidilinozitol pripremljen u laboratoriji bez obzira na uključeni izomer je skraćeno PI. Fosfatidilinozitol fosfat pripremljen bez obzira na uključeni izomer je skraćeno PIP.

Sam generički muko-inozitol može formirati dimer sa muko-inozitolnim dijelom senzornog receptora. Iako ne sadrži sol, niti i ion natrija, muko-inozitol se u ovoj situaciji doživljava kao vrlo "slan". U svojoj strukturi sadrži natrafor.

Generički muko-inozitol se također može spojiti sa gluko-receptorom "slatkih" senzornih neurona i sisari ga percipiraju kao slatki, iako nije saharid.

Iako je klasifikovan kao šećerni alkohol iz historijskih razloga, muko-inozitol je pravilnije opisan kao sladak alkohol zbog toga što ga sisar percipira kao sladak. Sadrži dva različita glukofora, kao i dva različita natrofora, unutar svoje ciklične strukture. Alifatski alkoholi ne sadrže nikakve gustafore u svom čistom stanju i smatraju se bezukusnim. Međutim, mnoge nečistoće (više od jednog dijela na milion) bile su prisutne u alifatskim alkoholima korištenim u laboratorijskim eksperimentima, što je rezultiralo time da im je pripisan perceptivni "okus".

Nomenklatura[uredi | uredi izvor]

Nomenklatura je izuzetno važna jer se odnosi na muko-inozitol. Upotreba ovog materijala u nervnom sistemu biološkog entiteta u potpunosti zavisi od precizne stereohemije ovog stereo-izomera. Nažalost, nomenklatura je doživjela niz značajnih promjena u posljednjih trideset godina. U tom smislu se može osloniti samo na literaturu nakon 1988. godine.^[1]

Muko-inozitol (CAS 488-55-1) je poseban izomer (i često se miješa sa njim) generičkog cikloheksana 1,2,3,4,5,6 heksola (CAS 87-89-8). Ovu zabunu treba izbjeći. Ovdje je prikazana tačna "stolična" reprezentacija muko-inozitola. Numeracija odražava preporučenu numeraciju iz 1988., zasnovanu na činjenici da je izomer obično fosforiliran na hidroksilnoj grupi koja je povezana sa ugljikom #1 kada se koristi kao hidratizirani natrijev receptor.

Prilično je teško predstaviti kritične stereografske karakteristike muko-inositola bez upotrebe trodimenzijske reprezentacije koju pružaju Jmol 3D slike u infokutiji u gornjem desnom uglu. Razlog je taj što su udaljenosti između parova specifičnih atoma kisika kritično važne za njegov rad kao aktivnog dijela senzornog receptora natrijevog kanala. Vrijednosti izračunate pomoću Jmol skripte na ovoj stranici će se koristiti u ovom članku umjesto željenih, ali nedostupnih izmjerenih vrijednosti ovih udaljenosti. Na internetu postoje mnoge netačne Jmol reprezentacije muko-inozitola. Treba biti oprezn i provjeriti tačnost bilo koje druge korišćene Jmol skripte.

Detaljna nomenklatura[uredi | uredi izvor]

Treba imati na umu da su atomi O3 i O4 povezani sa aksijalnim hidroksilnim grupama usmjerenim u suprotnom smjeru i razdvojeni jednom vezom ugljik-ugljik C3 i C4. Uglovi između veza ugljik-hidroksilne grupe i veze ugljik-ugljik su nominalno 109,5 stepeni.

Parametar od primarnog interesa za gustaciju je udaljenost između atoma kisika para O3 i O4 i para O4 i O5 u 3D prostoru. Ova udaljenost je definirana kao d-vrijednost senzornog receptora. Ova vrijednost se ne može dobiti iz različitih cik-cak i Haworthovih reprezentacija koje se obično koriste u hemiji. Sada je srednja vrijednost d-vrijednosti muko-inozitola između 3,3 angstrema (0,33 nm) i 3,66 angstroma (0,366 nm). Poslednja vrijednost je izračunata korišćenjem 3D struktura koje se nalaze u Jmol i Protein Data Bank bibliotekama za biohemiju. U oba slučaja, potrebna je još jedna cifra preciznosti u proračunima da bi se riješio ovaj raspon. Takvu preciznost je teško postići u mjerenju dužine veze. D-vrijednost para O3 i O4 i para O4 i O5 su jednake.

D-vrijednost između dva atoma kisikovog para hidroksilnih grupa je malo drugačija od udaljenosti opisane u većini radova Shallenbergera i kolega^[2]^[3] za saharide tokom 1970-ih. U početku su opisali nešto veću udaljenost između vodika jedne grupe i kiseonika druge. Oni su bili prvi koji su opisali dualne vodikove (ili Londonske) veze između dva kisika u paru i sličnog para atoma kisika stimulansa kao mehanizam selekcije potencijala (prvi od dva koraka u procesu transdukcije) u slatkom ili G-osjećaj okusa putanje. Detaljnija definicija i poređenje prikazani su na slici.

D-vrijednost i ligand se mijenjaju kada se izaberu drugi putevi. Dostupna je potpunija rasprava o ovom mehanizmu.^[4]

Nomenklatura natrijevih iona u rastvoru[uredi | uredi izvor]

Da bismo odgovorili na ulogu PtdIna u prvom koraku dvostepenog procesa senzorne transdukcije Na-puta, mora se cijeniti konformacija iona natrija u rastvoru. Ne može postojati kao slobodni ion u rastvoru. Nakon rastvaranja, ukupna molekula se ionizira i natrij-ion se odmah hidrira, uključujući koordinacijsku hemiju, da bi se formirao Na(H
2O)
n+
gdje n varira, ali je najčešće šest.

Upotreba[uredi | uredi izvor]

Prije povezivanja muko-inozitola sa senzornim receptorima okusa, upotreba generičkog inozitola, a posebno fosfatidil-inozitola (PI) i fosfatidil inozitol-fosfata (PIP) bila je uglavnom interesantna hemičaru koji je formulisao. Fosfati su porodica sa specifičnim članovima koji se nalaze na (PIP) stranici za višeznačnost.

Kao senzorni receptor[uredi | uredi izvor]

Kada se muko-inozitol kombinuje sa još neodređenim fosfatidilnim dijelom, on je sposoban da formira receptor za natrij, osjetljiv nervni put (N ili Na-put) u gustaciji. Ako je fosforiliran na poziciji #1 osnovne konfiguracije prikazane gore desno, predstavlja dva receptorska mjesta (hidroksilni par na poziciji #3 i #4, i par na poziciji #4 i #5) u fluidnom okruženju (sluznica) izvan neurona senzornog receptora. Istovremeno, on potiskuje osjetljivost svoja dva unutrašnja slatka (ili G-puta) receptora nervnog puta (hidroksilni par na pozicijama #1 i #2 i na #6 i #1). U ovom slučaju, organska biohemija se koristi za detekciju neorganskog iona (iako hidratizovanog iona).

Također pogledajte[uredi | uredi izvor]

Od sljedećeg, samo su D-hiro-inozitol, neo-inozitol i scilo-inozitol sadržavali tekst od novembra 2012.

Reference[uredi | uredi izvor]

^ NC-IUB (Moss, G. ed.) (1988) Numbering of atoms in myo-inositol http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/cyclitol/myo.html
^ Eggers, S. Acree, T. & Shallenberger, R. (2000) Sweetness chemoreception theory and sweetness transduction Food Chem vol 68(1), pp 45-49
^ Shallenberger, R. & Acree, T. (1967) Molecular theory of sweet taste Nature vol 216, pp 480-482
^ Fulton, J. (2012) http://neuronresearch.net/taste/pdf/Why%20only%20four%20gustaphores.pdf

[1] NC-IUB (Moss, G. ed.) (1988) Numbering of atoms in myo-inositol http://www.chem.qmul.ac.uk/iupac/cyclitol/myo.html

[2] Eggers, S. Acree, T. & Shallenberger, R. (2000) Sweetness chemoreception theory and sweetness transduction Food Chem vol 68(1), pp 45-49

[3] Shallenberger, R. & Acree, T. (1967) Molecular theory of sweet taste Nature vol 216, pp 480-482

[4] Fulton, J. (2012) http://neuronresearch.net/taste/pdf/Why%20only%20four%20gustaphores.pdf

[1]

[2]

[3]

[4]