四氫葉酸(Tetrahydrogen folic acid,代號為FH4或THFA)是葉酸在體內(nèi)的主要存在形式,又稱輔酶F(CoF),分子式為C19H23N7O6,它是葉酸分子中蝶啶的5、6、7、8位各加一個氫形成的,是輔酶形式的葉酸的母體化合物。接觸空氣容易氧化。當(dāng)葉酸缺乏癥或某些藥物抑制了葉酸還原酶,使葉酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸,都可影響血細(xì)胞的發(fā)育和成熟,造成巨幼細(xì)胞性貧血。
四氫葉酸在體內(nèi)作為一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶系的輔酶,以一碳基團(tuán)的載體參與一些生物活性物質(zhì)的合成,如嘌呤、嘧啶、肌酸、膽堿、鹽酸腎上腺素等。
計(jì)算化學(xué)數(shù)據(jù)
分子量:445.42922 [g/摩爾]
疏水參數(shù)計(jì)算參考值(XlogP):-0.6
氫鍵供體數(shù)量:8
氫鍵受體數(shù)量:9
可旋轉(zhuǎn)化學(xué)鍵數(shù)量:9
互變異構(gòu)體數(shù)量:85
準(zhǔn)確質(zhì)量:445.170982
同位素質(zhì)量:445.170982
拓?fù)浞肿?a href="/hebeideji/3730720570869437635.html">極性表面積(TPSA):207
重原子數(shù)量:32
形式電荷:0
復(fù)雜度:834
同位素原子數(shù)量:0
確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:1
不確定原子立構(gòu)中心數(shù)量:1
確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
不確定化學(xué)鍵立構(gòu)中心數(shù)量:0
共價(jià)鍵單元數(shù)量:1
功能3d受體數(shù)量:6
功能3 d供體數(shù)量:7
功能3d陰離子數(shù)量:2
功能3 d陽離子數(shù)量:3
功能3 d環(huán)數(shù)量:3
有效定子和轉(zhuǎn)子數(shù)量:10.8
構(gòu)象異構(gòu)體抽樣RMSD:1
CID構(gòu)象異構(gòu)體數(shù)量:229
定義
四氫葉酸是體內(nèi)一碳單位轉(zhuǎn)移酶系統(tǒng)中的輔酶,是由葉酸在維生素c和NADH+存在下,經(jīng)葉酸還原酶作用下生成二氫葉酸,然后由二氫葉酸還原酶催化生成四氫葉酸。四氫葉酸是一碳基團(tuán)的載體,可傳遞一碳單位,參與嘌呤、的合成,對正常血細(xì)胞的生成具有促進(jìn)作用。所以當(dāng)葉酸缺乏或某些藥物抑制了葉酸還原酶,使葉酸不能轉(zhuǎn)變?yōu)樗臍淙~酸,都可影響血細(xì)胞的發(fā)育和成熟,造成巨幼細(xì)胞性貧血。
化學(xué)性質(zhì)
葉酸的輔酶亦稱輔酶F。是葉酸的還原物,(FAH4)接觸空氣容易氧化。開始合成甲酰基的衍生物(N5-甲四氫葉酸),作為Leuconostoccitrovorum 8081(后訂正為片球菌屬 cerevisiae)的發(fā)育因子(葉酸無效),亦稱亞葉酸因子(citrovor-um factor,CF或folinic acid),或甲酰四氫葉酸。是在FAH4的N5上連接-CHO的物質(zhì),已從肝臟中分離出來。
生理作用
在生物體中,作為活性甲酸由酶促反應(yīng)易與N10-甲酰FAH4,N5·10-次甲FAH4和N5·10-亞甲FAH4等間互相轉(zhuǎn)移,C1基即甲酰基,甲基,羥甲基或亞胺甲基(-CH=NH)等的轉(zhuǎn)移。在具有c1基中間產(chǎn)物的嘌呤和嘧啶核酸的合成,甘氨酸與絲氨酸的轉(zhuǎn)換,組氨酸的生物合成的分解等過程中具有輔酶的作用。在動物中,四氫葉酸是經(jīng)由二氫葉酸的二個階段還原反應(yīng)而生成。氨甲蝶呤在此步驟中抑制輔酶的合成。在微生物中,二氫蝶酸和谷氨酸結(jié)合而生成二氫葉酸。
四氫葉酸分子式中第5,10兩個氫原子即為一碳單位的傳遞體。所謂一碳單位,是指在代謝過程中某些化合物分解代謝生成的含一個碳的基團(tuán),如甲基(CH3)、CH2(—CH2)、次甲基或稱甲烯(=CH—)、甲酰基(—CHO)、亞胺甲基(—CH=NH)等。
四氫葉酸攜帶這些一碳單位,形成10-甲酰基四氫葉酸(10-CHO-四氫呋喃)、5,10亞甲基四氫葉酸(5,10-CH2-GHF)、5-甲基四氫葉酸(5-CH3-THF)及5亞胺甲基四氫葉酸(5-CH=NhTHF)等。基中5-甲基四氫葉酸與血漿蛋白相結(jié)合,主要轉(zhuǎn)運(yùn)到肝臟貯存。
生理功能
四氫葉酸是一碳基團(tuán)轉(zhuǎn)移酶的輔酶,具有傳遞一碳基團(tuán)的作用,是許多生物合成反應(yīng)所必需的輔酶,其分子中的N5和N10是結(jié)合一碳基團(tuán)的部位。因一碳基團(tuán)是生物體內(nèi)合成嘌呤核苷酸和胸腺嘧啶核苷酸的原料之一,所以葉酸在核酸的生成過程中起著重要作用,并對蛋白質(zhì)的合成和細(xì)胞的生長產(chǎn)生影響。
若機(jī)體內(nèi)缺乏四氫葉酸,則使多種生物合成反應(yīng)受阻;高等動物最典型的表現(xiàn)為血紅細(xì)胞的發(fā)育和成熟受到影響,易發(fā)生巨幼紅細(xì)胞性貧血癥;人在妊娠期,由于需要量增高可導(dǎo)致缺乏,嚴(yán)虧者可使胎兒發(fā)生神經(jīng)管畸形。
利用
體內(nèi)葉酸經(jīng)葉酸還原酶的還原作用和維生素Bi2的催化作用后變成四氫葉酸,后者是脫氧核糖核酸合成過程中必需的輔酶。因此,羥鈷胺素或葉酸缺乏癥都可致四氫葉酸減少,進(jìn)而引起DNA合成減少。幼稚紅細(xì)胞內(nèi)的DNA合成減少使其分裂和增殖時間延長,導(dǎo)致細(xì)胞核的發(fā)育落后于胞漿(血色素的合成不受影響)的發(fā)育,使紅細(xì)胞的胞體變大,形成巨幼紅細(xì)胞。由于紅 細(xì)胞生成速度慢,加之異形的紅細(xì)胞在骨髓內(nèi)易被破壞,進(jìn)入血循環(huán)的成熟紅細(xì)胞壽命也較短,從而造成貧血。
關(guān)于5-甲基四氫葉酸 采用ODS分離柱(250 mm×4.6 mm i.d.)、恒組成流動相(8.5% CH3可數(shù)名詞33 mmol·L-1磷酸緩沖液,pH 3.0)并結(jié)合熒光檢測的高效液相色譜(HPLC)技術(shù),可以對生物體內(nèi)重要的葉酸存在形態(tài),四氫葉酸和5-甲基四氫葉酸進(jìn)行分析定量;將這種檢測方法應(yīng)用于亞甲基四氫葉酸還原酶和甲硫氨酸合成酶的活性分析,不需要使用放射性同位素,并且具有檢測靈敏度高、特異性強(qiáng)、重復(fù)性好、操作簡單迅速的特點(diǎn)。使用維生素c、2-巰基乙醇或二硫蘇糖醇,在檢測過程中葉酸化合物和酶保持穩(wěn)定;反應(yīng)體系中也沒有任何試劑會干擾反應(yīng)產(chǎn)物四氫葉酸和5-甲基四氫葉酸的HPLC檢測。
激素與維生素
其他科技名詞
參考資料 >