معلومة

هل هناك بيئة بيولوجية يمكننا افتراض وجود الجلوتامات فيها على هيئة حمض الغلوتاميك؟

هل هناك بيئة بيولوجية يمكننا افتراض وجود الجلوتامات فيها على هيئة حمض الغلوتاميك؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في الجسم ، نفترض دائمًا أن الغلوتامات موجودة على شكل جلوتامات بدلاً من حمض الجلوتاميك. من الشائع جدًا أن يكون الغلوتامات ومع ذلك يشترك حمض الجلوتاميك والجلوتامات في اختصارات Glu و E. من صفحة ويكيبيديا:

تحتوي المجموعة الوظيفية لحمض الكربوكسيل للسلسلة الجانبية على pKa يبلغ 4.1 ، وبالتالي فهي موجودة بالكامل تقريبًا في شكل كربوكسيلات منزوع البروتونات سالبة الشحنة عند قيم pH أكبر من 4.1 ؛ لذلك ، يتم شحنها سلبًا عند درجة حموضة فسيولوجية تتراوح من 7.35 إلى 7.45.

حمض الجلوتاميك:

الجلوتامات:

بالنظر إلى أن pKa للغلوتامات هو 4.1 ، فهل أي حالة بيولوجية (نوع خلية ، عضوي وما إلى ذلك) يفضل حمض الجلوتاميك؟

بالإضافة إلى ذلك ، هل لهذا أي آثار بيوكيميائية كبيرة ، أم أن البيئة الحمضية "المتطرفة" تفوقها (نسبيًا)؟


في درجة الحموضة الفسيولوجية النموذجية ، توجد الغلوتامات على شكل غلوتامات.

بشكل عام ، الحموضة في المسار الهضمي كافية لتقليل الجلوتامات إلى حمض الجلوتاميك. تحتوي المعدة على سبيل المثال على درجة حموضة صحية تتراوح بين 1.5 إلى 3.5.

يشير Canadianer في التعليقات إلى أن الموقع النشط أثناء التحفيز يتم بروتوناته. من الواضح أن هناك الكثير من الأمثلة على هذا التقييم الحساس من خلال النظر في isocontours والإمكانات السطحية لبنية البروتين اللازمة لاستخلاص النتائج إذا كان هذا قد يكون مهمًا.


غلوتامات أحادية الصوديوم

غلوتامات أحادية الصوديوم (MSG) ، المعروف أيضًا باسم جلوتامات الصوديوم، هو ملح الصوديوم لحمض الجلوتاميك. يوجد الغلوتامات أحادية الصوديوم بشكل طبيعي في بعض الأطعمة بما في ذلك الطماطم والجبن. [2] [3] يُستخدم الغلوتامات أحادية الصوديوم في الطهي كمُحسِّن للنكهة مع طعم أومامي الذي يعزز النكهة اللذيذة واللحمية للطعام ، كما يفعل الغلوتامات الطبيعي في الأطعمة مثل اليخنات وشوربات اللحوم. [4] [5]

  • 142-47-2 ذ
  • 76943 ذ
  • C3C196L9FG ذ
InChI = 1S / C5H9NO4.Na / c6-3 (5 (9) 10) 1-2-4 (7) 8 / h3H ، 1-2،6H2 ، (H ، 7،8) (H ، 9،10) /q+1/p-1/t3-/m0./s1 Y المفتاح: LPUQAYUQRXPFSQ-DFWYDOINSA-M Y

تم تحضير MSG لأول مرة في عام 1908 من قبل عالم الكيمياء الحيوية الياباني Kikunae Ikeda ، الذي كان يحاول عزل وتكرار المذاق اللذيذ لـ كومبو، عشب بحري صالح للأكل يستخدم كأساس للعديد من الحساء الياباني. يوازن الغلوتامات أحادية الصوديوم ، ويمزج ، ويدور حول إدراك الأذواق الأخرى. [6] [7] يشيع استخدام مادة MSG وتوجد في مكعبات المرق (المرقة) ، والحساء ، والرامين ، والمرق ، واليخنات ، والتوابل ، والوجبات الخفيفة اللذيذة ، إلخ.

منحت إدارة الغذاء والدواء الأمريكية MSG تصنيفها المعترف به عمومًا على أنه آمن (GRAS). [8] هناك اعتقاد شائع بأن مادة MSG يمكن أن تسبب الصداع ومشاعر أخرى من الانزعاج ، والمعروفة باسم "متلازمة المطعم الصيني" ، ولكن الدراسات العمياء لا تظهر مثل هذه التأثيرات عندما يتم دمج MSG مع الطعام بتركيزات طبيعية ، وتكون غير حاسمة عندما يكون MSG يضاف إلى المرق بتركيزات كبيرة. [8] [9] [10] يصنفها الاتحاد الأوروبي على أنها مادة مضافة للغذاء مسموح بها في بعض الأطعمة وتخضع لقيود كمية. يحتوي MSG على رمز النظام المنسق 29224220 ورقم E E621. [11]


مصادر

  1. بيرتيني ، جراي ، ستيفل ، وأمبير فالنتين. (2007). بيولوجي غير عضوي
  2. كيمياء. كتب العلوم الجامعية.
  3. جودسيل ، D. S. الجلوتامين المركب. بنك بيانات البروتين RCSB2002.
  4. Liaw، S.، Kuo، I.، & amp Eisenberg، D. (1995). اكتشاف موقع ركيزة الأمونيوم في
  5. إنزيم الجلوتامين ، وهو موقع ارتباط كاتيون ثالث. علم البروتين ، 4، 2358-2365. تم استرجاعه في 4 مارس 2018 من https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2143006/pdf/8563633.pdf.
  6. سواريز ، آي ، بوديجا ، جي ، وأمبير فرنانديز ، بي (2002). إنزيم الجلوتامين في المخ: تأثير الأمونيا. الرابطة الدولية للكيمياء العصبية 41(2-3) ، 123-142. دوى: 10.1016 / S0197-0186 (02) 00033-5
  7. أيزنبرغ ، دي جيل ، H. S. Pfluegl ، G.M.U Rotstein ، S. H. الهيكل والعلاقات ndashfunction من الجلوتامين Synthetases. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - بنية البروتين والإنزيم الجزيئي2000, 1477 (1) ، 122 & ndash145.
  8. Hunt، J.B Smyrniotis، P. Z. Ginsburg، A. Stadtman، E.R. Metal Ion Required by Glutamine Synthetase of Escherichia Coli in Catalysis of & gamma-Glutamyl Transfer. ارشيفات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية1975, 166 (1) ، 102 و ndash124.
  9. جودسيل ، د. (2002 ، يونيو). إنزيم الجلوتامين. تم استرجاعه في 05 مارس 2018 من http://pdb101.rcsb.org/motm/30
  10. شالر ، سي بي (2017 ، 08 سبتمبر). تأثير كلاب. تم الاسترجاع في 6 مارس 2018 من https://chem.libretexts.org/LibreTex. تأثير شيلاتي
  11. Yamashita، M. النموذج الذري المكرر لمركب الجلوتامين بدقة 3.5 أ. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 264(25 أكتوبر) ، 17681-17690. تم الاسترجاع 14 فبراير ،
  12. 2018 من http://www.jbc.org.proxy.library.nd. 17681.full.pdf
  13. Hunt، J.B Smyrniotis، P. Z. Ginsburg، A. Stadtman، E.R. Metal Ion Required by Glutamine Synthetase of Escherichia Coli in Catalysis of & gamma-Glutamyl Transfer. ارشيفات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية1975, 166 (1) ، 102 و ndash124.
  14. موريرا ، سي ، راموس ، إم جيه ، & أمبير فرنانديز ، بي إيه (2017). توضيح الآلية التحفيزية لمركب الجلوتامين البشري: دراسة QM / MM. مجلة الكيمياء الفيزيائية ب ، 121(26) ، 6313-6320. دوى: 10.1021 / acs.jpcb.7b02543
  15. بيرليكي ، & # 321. مثبطات إنزيم الجلوتامين المركب وتطبيقها المحتمل في الطب. ميني ريف ميد تشيم2008, 8 (9) ، 869 & ndash878.
  16. كيميائي سلكي. (اختصار الثاني.). تم الاسترجاع في 17 أبريل 2018 من http://www.wiredchemist.com/chemistr. نصف قطر معدني
  17. Gill ، H. S. Eisenberg ، D. التركيب البلوري للفوسفينوثريسين في الموقع الفعال للجلوتامين المركب يضيء آلية التثبيط الأنزيمي والخنجر. الكيمياء الحيوية2001, 40 (7) ، 1903 و ndash1912.
  18. كراجوسكي ، دبليو دبليو كولينز ، آر هولمبيرج-شيافون ، إل جونز ، تي إيه كارلبيرج ، تي ماوبراي ، إس إل. توضح التركيبات البلورية لمركبات الجلوتامين التركيبية التغييرات التوافقية التي يسببها الركيزة وتوفر فرصًا لتصميم الأدوية ومبيدات الأعشاب. مجلة البيولوجيا الجزيئية2008, 375 (1) ، 217 و - 228.
  19. Liaw، S. H. الكيمياء الحيوية1994, 33 (3) ، 675 و ndash681.
  20. يانغ ، إكس ، لي ، جي ، يانغ ، إكس ، جيا ، زد ، وأمب لو ، إن. (بدون تاريخ). تقدير المنجنيز في العينات البيئية بالأشعة المرئية وفوق البنفسجية بعد استخراج نقطة السحب. الكيميائيات غير العضوية ، 52(3) ، 1515-1524. دوى: 10.1021 / ic302268h

التفاعلات العامة للأحماض الأمينية | الكيمياء الحيوية

سنناقش في هذه المقالة النوعين الرئيسيين من التفاعلات العامة في الأحماض الأمينية ، أي التفاعلات الأنزيمية باستخدام فوسفات البيريدوكسال كإنزيم مشترك ونزع الأمين.

1. التفاعلات الأنزيمية باستخدام فوسفات البيريدوكسال كإنزيم مساعد:

عدد من التفاعلات التي تنطوي على الأحماض الأمينية ، مثل النقل ، decar & shyboxylation ، والقضاء على السلسلة الجانبية مع الحفاظ على مجموعة α-amino-car- boxylic (على سبيل المثال ، تحويل الجلايسين ← → سيرين) ، التخلص من H2يا أو ح2S (على سبيل المثال ، تحت تأثير سيرين ديهيدراتاز أو سيستين ديسلفيدراز) ، تتطلب عملية التعرق (على سبيل المثال ، L- ألانين ← → D- ألانين) نفس الإنزيم: فوسفات بيريدوكسال.

حقيقة أن التفاعلات المحفزة مختلفة تمامًا ، بينما الإنزيم المساعد متطابق ، تُظهر التأثير الحاسم للإنزيم (جزء البروتين) على تطور التفاعل. ومع ذلك ، كما سيتضح من التفاعلات الثلاثة الأولى المذكورة أعلاه ، يتم تكوين نفس المنتج الوسيط والخجول (قاعدة شيف) ، ثم تستمر التفاعلات في اتجاهات مختلفة (انظر الشكل 7-1).

يجب على المرء بالفعل أن يتخيل فوس وشيبيت البيريدوكسال في الفضاء كجزيء مستو (دورة عطرية). أثناء تكوين قاعدة شيف الوسيطة ، يتم وضع الكربون والنيتروجين للحمض الأميني في مستوى الإنزيم المساعد.

بعد ذلك ، سيجبر الإنزيم إحدى الروابط الثلاثة الأخرى للكربون a للحمض الأميني على اتخاذ وضعية عمودية وشديدة على هذا المستوى وسيستخدم قوة جذب الإلكترون للأنزيم المساعد البروتوني (& gtN + H) لجذب α- الكربون المضاعف الإلكتروني لهذه السندات. في جميع الحالات ، سيصبح الكربون a للحمض الأميني كربانلون مؤقتًا (C α̅) وسيتم سحب أحد البدائل الثلاثة ، H أو R أو COOH في شكل كاتيون (H + أو R + أو COOH + = كو2 + H +).

وتجدر الإشارة إلى أنه لا يمكن تصنيع فوسفات البيريدوكسال في جسمنا ، وهو ما يفسر فيتامين ب.6 يظهر النشاط بواسطة بيريدوكسال وبيريدوكسين (الكحول الأساسي المقابل) وبيريدوكسامين (الأمين الأساسي المقابل الذي يتشكل على الفور أثناء عملية النقل).

أ. نزع الكربوكسيل:

لقد درسنا بالفعل آلية هذا التفاعل (شكل 7-1) الذي يؤدي إلى أمين. بعض هذه الأمينات لها دور فسيولوجي أو دوائي مهم ، وبالتالي تسمى أحيانًا الأمينات الحيوية. يوضح الجدول أدناه - بالنسبة لبعض الأحماض الأمينية - الأمين المقابل وتوطينه أو دوره.

يتم تحفيز نزع الكربوكسيل عن طريق نزع الكربوكسيل والإنزيمات المحتوية على الفوسفات البيريدوكسال الموجودة في الكائنات الحية الدقيقة والأنسجة الحيوانية. تحتوي البكتيريا المعوية على وجه الخصوص على إنزيمات يمكنها نزع الكربوكسيل من اللايسين والأورنيثين على التوالي إلى كادافيرين وبوتريسين ، الأمينات التي توجد دائمًا بكميات صغيرة في الأمعاء ، ولكن يمكن أن تسبب تسممًا إذا زاد التخمير والارتحال بسبب التخمر المعوي غير الطبيعي.

تتميز إنزيمات الكربوكسيل البكتيرية بخصوصية ضيقة للغاية ، مما يؤدي إلى أن منزوع الكربوكسيل المنقى يمكن أن يسمح بالمعايرة الكمية - عن طريق قياس ثاني أكسيد الكربون2 محررة - من الأحماض الأمينية المقابلة في خليط معقد.

ب. Aldolization:

عن طريق القياس مع انشقاقات روابط cis-diol للكربوهيدرات ، هذا هو القضاء على السلسلة الجانبية للسيرين والثريونين المحولة إلى جلايسين عن طريق انقسام رابطة Cα-Cβ:

في حالة ثريونين (R = CH3) يسمى الإنزيم ثريونين ألدولاز. يطلق الجلايسين والأسيتالديهيد الذي يتم نقله إلى أنزيم الثيامين-بيروفوسفات (انظر نزع الكربوكسيل المؤكسد لحمض البيروفيك). في حالة السيرين (R = H) ، فهو سيرين ألدولاز ، بالإضافة إلى الجلايسين ، يطلق الفورمالديهايد المنقول إلى رباعي هيدروفولات (FH4).

ج. النقل:

يشير هذا المصطلح إلى النقل القابل للانعكاس للمجموعة الأمينية من حمض أميني إلى حمض ألفا كيتو لا يوجد تحرير لـ NH3 على عكس أثناء نزع الأمين الذي سيتم دراسته في ما يلي.

يتم توضيح آلية رد الفعل في الجزء السفلي من الشكل 7-1 في الواقع ، هناك خطوتان ، إحداهما هي عكس الأخرى ويمكن تلخيصها على النحو التالي:

كما سنلاحظ في ما يلي ، يعتبر النقل تفاعلًا مهمًا للغاية ، لتكوين الأحماض الأمينية وكذلك التحولات التي تخضع لها. يتم توزيع Transaminases عالميًا: توجد في البكتيريا والنباتات والحيوانات.

يوجد عدد كبير من الترانساميناسات الخاصة بالأحماض الأمينية المختلفة ، لكن اثنين منهم يتواجدان بشكل خاص في الأنسجة الحيوانية وقد تمت دراستهما بالتفصيل حيث يحفزان التفاعل التاليين:

حمض L- الجلوتاميك + حمض الخليك أوكسالو ← → حمض ألفا كيتوجلوتاريك + حمض L- الأسبارتيك

حمض L- الجلوتاميك + حمض البيروفيك ← → حمض ألفا كيتوجلوتاريك + L- ألانين

ويلاحظ أنه في كلتا الحالتين ، يتم نقل المجموعة الأمينية من حمض الجلوتاميك إلى حمض ألفا كيتو لتكوين الحمض الأميني المقابل. يعد حمض الجلوتاميك مشاركًا رئيسيًا في تفاعلات التحويل التي سنرى فيما يلي أنه يتشكل بسهولة شديدة عن طريق ارتباط NH3 إلى حمض ألفا كيتوجلوتاريك (انظر الشكل 7-4) يمكن بعد ذلك نقل مجموعته الأمينية بسرعة عن طريق النقل وتوجد في الأحماض الأمينية الأخرى.

وتجدر الإشارة إلى أن النقل هو نقل لمجموعة أمينية أولية (NH2) من متبرع بحمض أميني إلى حمض ألفا كيتو المتقبل. لذلك لا يمكن تطبيق هذه العملية على البرولين الذي تكون مجموعته النيتروجينية أمينًا ثانويًا. على العكس من ذلك ، يمكن أن يحدث التحويل على مجموعة أمينية أولية تقع في نهاية سلسلة جانبية من الأحماض الأمينية. سيتم بعد ذلك إجراء تبادل ، أمين أولي ← ← ألدهيد (انظر الشكل 7-21).

د- العنصرية:

تشبه الآلية آلية النقل بمعنى أن البروتون H + يُسحب من α-carbon بتأثير بروتون يجذب الأحماض الأمينية التي تنتمي إلى الموقع النشط لقاعدة السباق. يمكن أن يضيف الأخير بعد ذلك بروتونًا آخر H + من خلال حمض أميني مانح للبروتون ولكن على الجانب الآخر من مستوى الإنزيم المساعد. لذلك هناك انعكاس لتكوين α-carbon للحمض الأميني الركيزة.

ه. ردود فعل القضاء على α-β و α-:

هنا مرة أخرى ، تشبه الآلية الأنزيمية آلية النقل وتبدأ أيضًا باستخراج البروتون H + من α-carbon للحمض الأميني الركيزة. توجد هذه التفاعلات في الكحول والأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت.

يقوم الإنزيم بعد ذلك بسحب مجموعة الكحول أو الكبريت الموجودة على β أو كربون ، والتي أعطت اسم تفاعلات إزالة α-β أو α- γ ، وتنتج وسيطًا غير مشبع وغير مستقر حساس للتشكيلات غير المشبعة الأخرى (تلقائية أو إنزيمية).

سوف نوضح هذه التفاعلات من خلال مثالين بسيطين: نزع أمين السيرين والسيستين عن طريق عمل سيرين ديهيدراتاز وسيستين ديسلفيدراز. ينتج عن عمل هذين الإنزيمات en & shyzymes المحتوية على بيريدوكسال الفوسفات في كلتا الحالتين إطلاق حمض أميني α-β ethylenic (انظر الشكل 7-2) والذي يوجد في محلول مائي في شكل حمض إيميني صخري ويتم تحلل الأخير تلقائيًا بالماء في الأمونيا وحمض البيروفيك.

توجد آليات وإنزيمات مماثلة لثريونين (الجفاف) والميثيونين (إزالة CH3- مجموعة SH) وكذلك الهوموسرين والهوموسيستين. سنجدها بشكل خاص فيما يتعلق بتفاعلات تسمى تفاعلات تحويل الكبريت (انظر استقلاب الأحماض الأمينية المحتوية على الكبريت).

ويلاحظ في هذه الأمثلة أن التفاعل الأنزيمي الفعلي هو إزالة الماء أو مركب يحتوي على الكبريت ، ونزع الأمين كونه نتيجة غير إنزيمية لهذا الإقصاء.

في الختام ، مهما كان المثال ، فإن الإنزيم الذي يحتوي على بيريدوكسال phos & shyphate يعمل دائمًا من خلال آليات نقل الإلكترونات والبروتونات (بالإضافة إلى مجموعات أخرى ، كحول أو مجموعات تحتوي على الكبريت في بعض الحالات الخاصة).

2. نزع الأمين:

أ. نزع الأمين المؤكسد:

كما هو موضح في الشكل 7-3 ، تتم هذه العملية التي لا رجعة فيها في خطوتين. في المرحلة الأولى ، يحفز الإنزيم نزع الهيدروجين من الحمض الأميني إلى حمض إيميني ، وهذا الإنزيم عبارة عن بروتين فلافوبروتين ، وتقلل ذرات 2 H من الركيزة FAD إلى FADH2 (أو FMN إلى FMNH2).

لذلك فإن نزع الأمين هو نتيجة غير أنزيمية لعملية نزع الهيدروجين الأنزيمية. يتحلل حمض الإيمينو تلقائيًا إلى حمض ألفا كيتو + أمونيا. فيما يتعلق بالإنزيم المساعد للفلافين ، يتم إعادة تأكسده ، بشكل عام عن طريق الأكسجين الجزيئي ، مما يؤدي إلى تكوين بيروكسيد الهيدروجين الذي يمكن أن يتحلل بعد ذلك بواسطة الكاتلاز ولكن يمكن لمستقبلات الإلكترون الأخرى أيضًا السماح بإعادة أكسدة FADH2.

أوكسيديز الأحماض الأمينية عبارة عن إنزيمات ذات خصوصية مفردة: في الحيوانات الأعلى ، حدد المرء أن أوكسيديز الأحماض الأمينية L (الكبد والكلى) ليس بكثرة وليست نشطة للغاية ، والتي لا تعمل على الجلايسين ولا على الكبريت المحتوي على الكحوليات. والأحماض الأمينية الحمضية.

يتميز أحدهم أيضًا بوجود أوكسيديز الأحماض الأمينية D (الكبد والكلى) بكثرة جدًا ونشط جدًا على معظم الأحماض الأمينية D وعلى الجلايسين ، تعتبر هذه الوفرة متناقضة للوهلة الأولى نظرًا لغياب الركائز المقابلة (الأحماض الأمينية D) في المستويات الأعلى. الحيوانات.

يتم نزع أمين حمض الجلوتاميك بواسطة إنزيم معين ، L-glutamate- ديهيدروجينيز ، وهو إنزيم يحتوي على NAD أو NADP اعتمادًا على الكائنات الحية ، ويحفز التفاعل الموضح في الشكل 7-4.

على عكس عمليات نزع الأمين المؤكسدة الأخرى ، فإن هذا التفاعل قابل للانعكاس وهو مهم بشكل خاص لأن الرسوم المتحركة المختزلة هي بالفعل إحدى العمليات الرئيسية لتثبيت الأمونيا في المركبات العضوية ويمكن بسهولة نقل المجموعة الأمينية المتكونة بهذه الطريقة من حمض الجلوتاميك إلى حمض أميني آخر الأحماض عن طريق الترانس والخجل.

علاوة على ذلك ، فإن هذا التحويل من حمض الجلوتاميك إلى حمض α-keto glutaric (وهو أحد مركبات دورة كريبس) والعكس بالعكس يشكل إحدى نقاط الاتصال بين استقلاب الكربوهيدرات والبروتين.

ب. إزالة التشبع Deamination:

يتعلق الأمر فقط بعدد صغير من الأحماض الأمينية. في هذه العملية ، يحفز الإنزيم إزالة جزيء الأمونيا بتكوين رابطة مزدوجة بين α و كربون. سوف نستشهد بنزع الأمين من حمض L- الأسبارتيك إلى حمض الفوماريك (الشكل 7-5) ، وهو تفاعل قابل للعكس يسمح بتثبيت HN3 في مركب دورة كريبس. يتم تحفيز هذا التفاعل بواسطة أسبارتاتي أمونيوم لياز ، وهو إنزيم موجود في الكائنات الحية الدقيقة والنباتات.

وبنفس الطريقة يتم نزع أمين الهيستيدين في الحيوانات وفينيل ألانين في النباتات.


مسار التحويلة γ-aminobutyrate

يعد تحويل الغلوتامات إلى GABA بواسطة GAD هو الخطوة الأولى في مسار التحويل GABA. ومع ذلك ، في البكتيريا حيث يتم تصدير معظم GABA بواسطة مضاد GAD المضاد ، تتعامل تحويلة GABA مع الخطوات التي تتبع جيل GABA. يشير تراكم GABA داخل الخلايا في ظل الظروف الحمضية إلى أن إزالته يجب أن تتضمن مسارًا تقويضيًا. يمكن افتراض ذلك لأن مضادات الغلوتامات / GABA قادرة فقط على إزالة كميات GABA المتساوية مع تلك الموجودة في الغلوتامات التي تستوردها ، تاركة الفائض في الخلية. لذلك ، فإن الإنزيم الأول في تحويلة GABA هو GABA-AT (Zhu وآخرون. 2010). يتضمن ذلك التحويل العكسي لـ GABA إلى SSA ، حيث يتم التبرع بالمجموعة الأمينية من GABA لجزيء α-ketoglutarate. المنتج الثانوي لهذا التفاعل هو الغلوتامات (الشكل 2). لقد ثبت أن النباتات يمكن أن تستخدم البيروفات والجليوكسيلات كمستقبلات بديلة للمجموعة الأمينية (Bouché and Fromm 2004 Clark وآخرون. 2009) ومع ذلك ، يبدو أن البكتيريا لديها نشاط GABA-AT المعتمد على α-ketoglutarate ، باستثناء بعض ريزوبيوم النيابة. (بريل وآخرون. 2002). الاعتماد الوحيد على α-ketoglutarate باعتباره حمض الأكسيد المستلم هو أيضًا حالة GABA-ATs الموجودة في الثدييات (Shelp وآخرون. 1999). غالبًا ما يتم إبراز أهمية هذا الإنزيم في البكتيريا من خلال وجود أكثر من جين واحد يقوم بترميز GABA-AT وظيفي. دراسات مع بكتريا قولونية و سيودوموناس سيرينجاي حددوا امتلاك ما يصل إلى ثلاثة جينات تشفر GABA-ATs الوظيفية (Buell وآخرون. 2003 كوريهارا وآخرون. 2010). في بكتريا قولونية، يبدو أن تحريض GabT ، GABA-AT الأساسي ، يحدث عند الرقم الهيدروجيني 9 · 0 (Stancik وآخرون. 2002) مما يشير إلى أن هذا المسار قد يكون أكثر نشاطًا في ظروف الأس الهيدروجيني القلوية.

الإنزيم الثاني في المسار هو SSDH (Zhu وآخرون. 2010). تتضمن هذه الخطوة التي لا رجعة فيها أكسدة SSA لتتحول إلى سكسينات مع تكوين ثاني أكسيد الكربون2. على غرار GABA-AT ، يمكن أن تمتلك البكتيريا ما يصل إلى ثلاثة جينات تشفير SSDH (Buell وآخرون. 2003). يمكن أن تمتلك كل SSDH خصائص مختلفة وخصائص عامل مساعد. على سبيل المثال ، في بكتريا قولونية، يوجد حاليًا نوعان من إنزيمات SSDH الموصوفة ، GabD و YneI ، الأول يعتمد على NADP + ، ويستخدم YneI بشكل مفضل NAD + (Donnelly and Cooper 1981b Fuhrer وآخرون. 2007). ومع ذلك ، يمكن لـ YneI استخدام NADP + ، لكن النشاط باستخدام هذا العامل المساعد هو 15٪ فقط (Donnelly and Cooper 1981a). تم أيضًا وصف وجود هذا التبعية المتغيرة NAD (P) + بشكل جيد في العديد من أنواع الزائفة (Jakoby and Scott 1959 Padmanabhan and Tchen 1969) ، بالإضافة إلى نشاط NADP + - و NAD + المستقل SSDH الموضح في Bacillus thuringiensis (تشو وآخرون. 2010). يُظهر SSDH المنقى جزئيًا من النباتات درجة حموضة قلوية مثالية تبلغ 9 (Shelp وآخرون. 1999). يرتبط هذا بشكل جيد مع الرقم الهيدروجيني الأمثل لـ GABA-AT إذا كان الإنزيمان يعملان معًا في مسار التمثيل الغذائي.

يعد التمثيل الغذائي من خلال تحويلة GABA مصدرًا مهمًا للنيتروجين للبكتيريا. يتم استخدام كل من الأرجينين والأورنيثين والأجماتيني والبوتريسين كمصادر للنيتروجين بكتريا قولونية (شنايدر وآخرون. 2002). يتم أولاً تحويل الأرجينين والأورنيثين والأجماتيني إلى بوتريسين ، ثم يحول المسار لاحقًا البوتريسين إلى GABA الذي يتم تقويضه بعد ذلك عبر تحويلة GABA. في حالة عدم وجود أي من ثرثرة أو جابد تبقى الجينات ونشاط GABA-AT و SSDH. يتم تحفيز هذا النشاط من خلال استخدام البوتريسين كمصدر وحيد للنيتروجين (Kurihara وآخرون. 2010). بالإضافة إلى، بو، وهو جين يشكل أوبرونًا مع أعضاء آخرين في مسار التمثيل الغذائي لبوتريسين ، وقد تبين أنه يعمل بمثابة GABA-AT ثانوي (Fuhrer وآخرون. 2007). من المثير للاهتمام ملاحظة أنه لا يوجد أي من الجينات الأخرى في بو تقوم مجموعة الجينات بتشفير SSDH ومع ذلك ، YneI ، والتي تم توقعها على أنها SSDH ثانوي (Kurihara وآخرون. 2010) ، مع PuuE بواسطة بوتريسين (Zaboura and Halpern 1978). على الرغم من هذا الدليل على دور تحويلة GABA في استقلاب النيتروجين ، بكتريا قولونية لا يمكن استخدام GABA كمصدر وحيد للنيتروجين (Belitsky and Sonenshein 2002). أسباب ذلك غير واضحة بكتريا قولونية يمتلك ناقلًا قادرًا على نقل GABA. العصوية الرقيقة وقد ثبت أيضًا أنه يستخدم GABA ومع ذلك ، على عكس بكتريا قولونية, B. الرقيقة لا يمكن تقويض بوتريسين أو توليد GABA من خلال GAD بسبب عدم وجود أي جينات ترميز GAD (Dover and Halpern 1972). لذلك ، تستورد GABA خارج الخلية عبر تصريح GABA جاب (فيرسون وآخرون. 1996). يمكن أن يكون هذا المسار بمثابة مصدر النيتروجين الوحيد لـ B. الرقيقة. بريل وآخرون. (2002) اقترح أنه يمكن استخدام المسار في استقلاب النيتروجين للبكتيريا ، على وجه الخصوص ريزوبيوم ليجومينوساروم. تحتفظ البكتيريا ببعض النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي والذي يتم تثبيته على الأمونيوم أثناء علاقته التكافلية مع العقيدات البقولية. تشير النتائج إلى أن الجابت تحرض على وجه التحديد بواسطة البكتيريا في حالة العقيدات ، مما يشير إلى أن الإنزيم قد يكون متورطًا في تقويض الغلوتامات المشتقة من الأمونيوم (بريل). وآخرون. 2002 ).

تنظيم مسار تحويلة GABA هو موضوع لا يُعرف عنه الكثير. تم تنفيذ الكثير من العمل الأولي الذي يحقق في هذا المسار في بكتريا قولونية. وقد لوحظ أن المسار ينظمه شكل من أشكال القمع الهدمي (دوفر وهالبيرن 1972). ومنذ ذلك الحين ، قام مزيد من العمل بتوطين الجينات في منطقة تسمى ثرثرة العنقودية ، التي تحتوي على الجينات الأربعة ثرثرة, جابد, ثرثرة و غابك (ميتزر وآخرون. 1979 بارتش وآخرون. 1990). يعد التحكم في النسخ على هذه الجينات أمرًا معقدًا ويتضمن csiD-ygaF-gabDTP ريجولون. تم الإبلاغ عن هذا الأوبون ليتم التحكم فيه من قبل المروجين الثلاثة csiDp, gabDp1 و gabDp2 (ميتزنر وآخرون. 2004). المروجان الأولين يعتمدان على σ S ، بينما من المحتمل أن يكون السبب الثالث في ظل توافر النيتروجين المحدود بواسطة Nac / σ 70 (Metzner وآخرون. 2004). أحدث العمل مع ب. تورينجينسيس (تشو وآخرون. 2010) دور عامل سيجما ، σ 54 ، في التحكم في تحويلة GABA. ينظم هذا المنشط النسخي ، GabR ، والذي يتم تنظيمه أيضًا تلقائيًا. لم يتم توضيح الآلية الكاملة للتنظيم في هذه البكتيريا ومع ذلك ، فإن ثرثرة الكتلة في ب. تورينجينسيس مثال جيد على مدى صعوبة إجراء مقارنات وتعميمات على تنظيم تحويلة GABA ، حتى بين الأنواع من نفس الجنس. على حد سواء جابد و ثرثرة تشكل مشغل GABA-inducible في B. الرقيقة (Belitsky and Sonenshein 2002) ومع ذلك ، يتم تنظيم هذين الجينين بشكل فردي في ب. تورينجينسيس بواسطة GabR (Zhu وآخرون. 2010). تورط ATP كمثبط غير تنافسي لـ نبات الأرابيدوبسيس thaliana يزيد SSDH من الطرق التي يمكن من خلالها تنظيم تحويلة GABA في البكتيريا. هذا يعني أن حالة الطاقة للخلية نفسها يمكن أن تشارك في تنظيم المسار (de Carvalho وآخرون. 2011 ).

في حين أن الكثير من تركيز أبحاث تحويلة GABA كان على دورها في استقلاب الكربون والنيتروجين ، إلا أن هناك أساسًا يشير إلى أنها تلعب دورًا أوسع بكثير في البكتيريا ولها تأثير كبير من حيث البقاء على قيد الحياة تحت الضغوط البيئية ونحوها. قدرتهم على التسبب في المرض. كما تمت مناقشته سابقًا ، يمكن أن تعمل تحويلة GABA كمسار بديل لخطوات معينة من دورة TCA ، مما يوفر السكسينات. العديد من البكتيريا بما في ذلك L. monocytogenes, ميكو. مرض السل و ب. تورينجينسيس تفتقر إلى مجموعة كاملة من الجينات المطلوبة لدورة TCA (Glaser وآخرون. 2001 تيان وآخرون. 2005 أ ، ب). في الواقع لقد تم إثبات أن SSDHs من ميكو. مرض السل جنبا إلى جنب مع ديكاربوكسيلاز ألفا كيتوجلوتاراتي يمكن أن يؤدي إلى إنتاج السكسينات في مسار مطلوب للنمو الطبيعي للبكتيريا (ميتزنر وآخرون. 2004). في حين ميكو. مرض السل لا تستخدم المرحلة الأولى من تحويلة GABA ، فهي تشير إلى أن السكسينات المشتق من التحويلة يمكن أن يكون ذا قيمة مفيدة للبكتيريا. علاوة على ذلك ، تم اقتراح دورة TCA كعملية مهمة في تكوين الأبواغ في عصية الأنواع (Rutberg and Hoch 1970) ومع ذلك ، Aronson وآخرون. (1975) وصف أن تحويلة GABA يمكن أن تكمل بنجاح فقدان α-ketoglutarate dehydrogenase في هذه العملية (Tian وآخرون. 2005 أ).

مثل ثرثرة كتلة الجينات في بكتريا قولونية تحت سيطرة عامل الاستجابة المتعددة الإجهاد σ S ، يُعتقد أن تحويلة GABA قد تلعب دورًا في الاستجابة للضغط (Metzner وآخرون. 2004). آلية مشاركته غير واضحة ، ومع ذلك ، فقد اقترح أن التحكم في تحويلة GABA قد يؤثر على مستويات الغلوتامات التي يُرى أنها تزداد استجابة للإجهاد التناضحي (Metzner وآخرون. 2004). قد يكون هذا هو الحال لأن الخطوة الأولى في المسار تولد الغلوتامات. علاوة على ذلك ، فإن SSDH المفترض بتنسيق L. monocytogenes، وتحديداً Lmo0913 ، تم تحريضه استجابةً لكلوريد الصوديوم (Abram وآخرون. 2008 ب) التي ستكون مطلوبة لإزالة SSA السام المتراكم عن طريق توليد الغلوتامات بهذه الطريقة. قد تلعب تحويلة GABA أيضًا دورًا في تحمل الحمض. تراكم GABA المستقل عن المضاد استجابةً للحمض بواسطة L. monocytogenes (كاراتساس وآخرون. 2010) يستلزم هدم هذا المستقلب. في الواقع حذف lmo0913 في هذه البكتيريا ينتج سلالة حساسة للأحماض (أبرام وآخرون. 2008a) ، الذي يسلط الضوء على الصلة المحتملة بين بقاء الإجهاد الحمضي وتحويلة GABA.

وقد شوهد دور آخر غير مدروس للمسار لربط استقلاب GABA والفوعة. تم الإبلاغ عن حدوث طفرة في GABA-AT لتقليل الضراوة البكتيرية في مسببات الأمراض النباتية ملاحظة. الحقن (تيان وآخرون. 2005 أ). كائن حي دقيق آخر ، أغروباكتريوم توميفاسيانز، يستخدم GABA في الأنسجة النباتية التالفة كجزيء إشارة ينظم وظائف الفوعة (Chevrot وآخرون. 2006). تزداد مستويات GABA في أنسجة النبات المصابة وهي تشير إلى تعديل استشعار النصاب في البكتيريا ، مما يؤثر على ضراوتها على النباتات. تم تحديد دور استقلاب GABA في مسببات الأمراض الفطرية النباتية مثل الحزام الفيوزاريوم و Cladosporium fulvum (سولومون وأوليفر 2002 كارابيتو وآخرون. 2008). تغير هذه الفطريات عملية التمثيل الغذائي للنبات المضيف لتوفير GABA كمصدر للنيتروجين. وتشارك تحويلة GABA أيضًا في تكوين البلورات والجراثيم في ب. تورينجينسيس (تشو وآخرون. 2010 ).

بشكل عام ، يعد مسار تحويل GABA طريقًا أكثر أهمية في التمثيل الغذائي مما قد يوحي به الانتباه والمعرفة. بصرف النظر عن دوره في دورة الغلوتامات ، فقد ثبت أنه يلعب دورًا في كل من استقلاب الكربون الثانوي والنيتروجين للبكتيريا. هذا المسار البسيط المكون من خطوتين متغير تمامًا بين البكتيريا ، حيث يختلف عدد الجينات التي تشفر المسار بالإضافة إلى تنظيم هذه الجينات بشكل كبير. هذا يجعل إنشاء نموذج عام لتحويلة GABA في البكتيريا أمرًا صعبًا ويستلزم الحاجة إلى دراسات خاصة بالأنواع. لقد تم الحصول على غالبية معرفتنا في هذا المجال من خلال العمل مع الثدييات ، مع التركيز عادةً على اكتشاف الأدوية الجديدة. ومع ذلك ، فإن تحويلة GABA تظهر أنها مسار أكثر أهمية في البكتيريا مما قد يبدو.


الملخص

يعتبر الاكتئاب في الوقت الحاضر مرضًا جهازيًا له آليات بيولوجية مختلفة تشارك في مسبباته ، بما في ذلك الاستجابة الالتهابية ، وعدم انتظام محور الغدة النخامية - الغدة الكظرية (HPA) ، وعدم توازن الناقلات العصبية وأنظمة التغذية العصبية. تقدم مناهج "omics" الجديدة ، مثل الأيضات و glycomics معلومات حول مسارات التمثيل الغذائي المتغيرة ونواتج الأيض ، بالإضافة إلى الاضطرابات في عمليات الارتباط بالجليكوزيل التي تتأثر أو تسبب تطور الاكتئاب. يستمر التشخيص السريري للاكتئاب بناءً على وجود أعراض محددة ، ولكن نظرًا لخلفيته البيولوجية الأساسية غير المتجانسة ، والتي تختلف وفقًا لمرحلة المرض ، هناك حاجة غير ملباة لمؤشرات حيوية للاستجابة للعلاج والتي من شأنها تسهيل عملية اختيار العلاج المناسب. تقدم هذه الورقة لمحة عامة عن دور نظام الاستجابة للتوتر الرئيسي ، ومحور HPA ، وعدم انتظامه في الاكتئاب ، والتورط المحتمل للتغذيات العصبية ، وخاصة عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ ، وعامل التغذية العصبية المشتق من خط الخلايا الدبقية وعامل النمو الشبيه بالأنسولين- 1 ، في تطور الاكتئاب. يناقش المقال كيف يمكن أن تساهم عمليات الالتهاب النشط وزيادة مستويات السيتوكينات ، وكذلك أنظمة الناقل العصبي المضطربة في مراحل مختلفة من الاكتئاب ويمكن اعتبار أنواع معينة من الأيض والجليكوميك مؤشرات حيوية محتملة للاكتئاب. يتضمن الجزء الثاني من الورقة أحدث النتائج حول العلاج الطبي المتاح للاكتئاب. تفرض العوامل البيولوجية الموصوفة استنتاجًا متفائلًا بأنها يمكن أن تمثل مؤشرات حيوية يمكن الحصول عليها بسهولة والتي من المحتمل أن تتنبأ بعلاج وخيارات تشخيص أكثر تخصيصًا.


تعايش ناقلات الجلوتامات الحويصلي 1 و 2 ، وحمض الجلوتاميك ديكاربوكسيلاز والكالريتينين في القشرة الشوكية الداخلية للفئران

درسنا توزيع وتعايش ناقلات الغلوتامات الحويصلي (VGluT1 ، VGluT2) ، ديكاربوكسيلاز حمض الجلوتاميك (GAD) والكالريتينين (CR ، بروتين رابط للكالسيوم) في القشرة المخية الداخلية للفئران ، باستخدام تلطيخ مناعي ومسح ضوئي متعدد البؤر بالليزر المجهري. تمت معالجة الصور بالكمبيوتر وخضعت للتعرف الآلي على الأشياء ثلاثية الأبعاد ، وتحليل التلوين وإعادة البناء ثلاثي الأبعاد. نظرًا لأن VGluTs (على عكس CR و GAD) حدثت في الألياف ومحطات المحاور فقط ، ركزنا انتباهنا على هذه العمليات العصبية. حدث تلطيخ شديد ومنقط لـ VGluT1 في كل مكان في القشرة الأنفية الداخلية. حل برنامج الكمبيوتر الخاص بنا هذه النقاط على أنها كائنات ثلاثية الأبعاد صغيرة. أظهر VGluT2 أيضًا نمطًا مناعيًا نقطيًا ، ولكن مع نصف عدد الكائنات ثلاثية الأبعاد لكل حجم نسيج مقارنة بـ VGluT1 ، ومع كائنات ثلاثية الأبعاد أكبر إحصائيًا بشكل ملحوظ. تم توزيع كل من VGluTs بشكل متجانس عبر الطبقات القشرية ، مع توزيع VGluT1 في MEA بشكل أكثر كثافة قليلاً مما هو عليه في LEA. يشبه نمط التوزيع وتوزيع حجم كائنات GAD ثلاثية الأبعاد تلك الموجودة في VGluT2. كانت ألياف CR-immunopositive متوفرة بكثرة في جميع الطبقات القشرية. في المقاطع المزدوجة الملطخة ، لاحظنا تلازمًا واسعًا لـ CR و VGluT2 ، في حين كان تعبير CR و VGluT1 غائبًا تقريبًا. أيضًا في تجارب التلوين الثلاثي (VGluT2 و GAD و CR معًا) لاحظنا تعايش VGluT2 و CR ، بالإضافة إلى التعايش المتكرر لـ GAD و CR. حدث تلامس متواضع لـ VGluT2 و GAD ، وتجميع عرضي لجميع العلامات الثلاثة. نستنتج أن المحاور العصبية المحتوية على CR في القشرة المخية الداخلية تنتمي إلى مجموعتين فرعيتين على الأقل من الخلايا العصبية CR: الإثارة الجلوتاماتيكية ومثبط GABAergic.

هذه معاينة لمحتوى الاشتراك ، والوصول عبر مؤسستك.


المواد والأساليب

الطرق الجينية. تم الحفاظ على الديدان عند 20 درجة مئوية كما وصفها برينر (1974) ، ما لم يذكر خلاف ذلك. الجميعun-25 الطفرات التي تم الإبلاغ عنها هنا ناتجة عن إيثيل ميثان سلفونات: e156, e265، و e591تم عزلها بواسطة Brenner (1974) في شاشات للطفرات التي تعاني من نقص الحركة n2323, n2324, n2328,رقم 2569، و n2638 تم عزلهما بواسطة J. Kaplan و E. Jorgensen sa94 تم عزله بواسطة J. Thomas في شاشات بحثًا عن طفرات معيبة و n2379,n2380, n2381, n2384, n2383، و n2385 تم عزلها بواسطة Y. Jin في شاشات للطفرات المتقلصة.

العزلة والاستنساخ الفرعي للحمض النووي الجيني. تم إنشاء cm9e10 بواسطة C. Martin و M. Chalfie وتم الحصول عليها منC. ايليجانس مركز تسلسل الجينوم في مجلس البحوث الطبية ، كامبريدج ، المملكة المتحدة. We first examined DNAs from cosmids covered by Y37D8 for hybridization with the cm9e10 insert and failed to identify any positive clones. We then used the cDNA insert in cm9e10 to probe a C. ايليجانس genomic λ phage library, kindly provided by Browning and Strome (1996). Two positive clones, YJD2 and YJC6, were isolated from 75,000 phage plaques (20 × genome equivalents). Subsequent purification of phage DNAs and subcloning into plasmids were performed following standard procedures (Sambrook et al., 1989).

Characterizations of GAD cDNAs. We determined the complete sequences of both strands of the cDNA insert in cm9e10 by generating nested ExoIII deletion DNA fragments and using the ABI PRISM cycle sequencing kit and an ABI373A sequencer according to the manufacturer’s instructions. This cDNA clone contains an insert of 1400 bp with a poly(A+) tail at the 3′ end. On a Northern blot, this cDNA detected a 1.8 kb mRNA transcript (data not shown). To isolate full-length cDNAs for GAD, we used the cm9e10 DNA insert to probe two C. ايليجانس cDNA libraries made from mixed-stage poly(A+) RNA: a λ ZAP II cDNA library constructed by Barstead and Waterston (1989) and a λ-gt11 cDNA library constructed by Okkema and Fire (1994). The longest GAD cDNA we isolated, pSC180, contained a 1.8 kb insert in which an in-frame ATG is present seven nucleotides from the beginning of the cDNA. The size of the cDNA insert corresponded to the size of the transcript observed on Northern blots. None of the cDNAs possessed a عبر-spliced leader, consistent with our inability to amplify the 5′ end of the GAD mRNA using SL1 and SL2 splice leader sequences as primers for RT-PCR (data not shown). To confirm that the longest cDNA represents the full-length GAD mRNA, we used the 5′ RACE system of anchored RT-PCR (Life Technologies, Gaithersburg, MD). The analysis of PCR products from RACE revealed that the transcripts began about 10 nucleotides 5′ to the beginning in-frame ATG, consistent with the size of the GAD cDNA in pSC180. In addition, we showed that when DNA constructs in which a unc-25promoter drove the expression of the GAD cDNA from pSC180 were injected into the germline of unc-25 mutant animals, the transgene rescued the locomotory defects completely (data not shown), suggesting that the cDNA encodes a fully functional GAD gene.

Germline transformation. Germline transformation was performed using standard procedures (Mello et al., 1991). pRF4, which contains the dominant mutation rol-6(su1006) (Kramer et al., 1990), was used as a coinjection marker when either N2 orunc-25 animals were used as the host for transformation. plin-15EK, which contains the entire gene for lin-15 (Clark et al., 1994), was used as a coinjection marker whenlin-15(n765) was used as the host.

Sequence analysis of unc-25 الأليلات. The genomic structure of the wild-type unc-25 gene was determined by using primers corresponding to exonic sequences to amplify genomic DNA and cDNA by PCR. The sequences of the PCR products were then determined and compared, revealing that unc-25 is composed of eight exons. We then amplified genomic DNAs including all exonic and exon/intron boundaries sequences from unc-25 mutant animals and determined their sequences using the fmol DNA cycle sequencing system (Promega, Madison, WI). Specific primer sequences are available on request.

Reporter gene constructs. In general, all reporter constructs were prepared by simple ligation between desiredunc-25 DNA fragments and لاكز or green fluorescent protein (GFP) reporter vectors (Fire et al., 1990 Chalfie et al., 1994). To tag GAD with GFP at the amino terminus, we first amplified the GFP using a primer that changes the stop codon of GFP to an زهوI site along with a primer corresponding to the sequence upstream of the multiple cloning sites in Tu#62 (Chalfie et al., 1994). The resulting PCR products were then digested withسالانا و زهوI, thus allowing the fragment to be cloned into the زهوI site in the first exon ofunc-25 and generating the plasmid pSC317. GFP was thereby inserted in-frame at the amino terminus of GAD after residue 12.

المجهر الإلكتروني. Adult worms were cut with a scalpel in 8% glutaraldehyde and 0.7% osmium tetroxide in 0.1 m cacodylate, pH 7.4, on ice. After 2 hr worms were moved to 2% osmium tetroxide in 0.1 m cacodylate and left at 4° overnight. Processing and sectioning were performed as described by McIntire et al. (1992). Worms were sectioned until the region between the pharynx and the reflex of the gonad had been reached. Thereafter, roughly 1000 serial sections of 60 nm thickness were cut, mounted on slot grids, and photographed. The connectivity of the C. ايليجانس nervous system is largely invariant, and cells can be identified by comparing reconstructions to the published wild-type reconstructions. Moreover, synapses are en passant thus, complex dendritic arbors and axonal termini are absent. In this study, motor neurons were first identified by the order of the cell bodies along the ventral cord, the orientation of axons in regard to the cell body, the positions of their axons in the ventral nerve cord, their connectivities, and the morphologies of their synapses. In Figure 6, only the VA, VB, VD, and DD processes are shown. The axons of these motor neurons cluster around the neuromuscular junctions but can be readily distinguished even in single sections. Specifically, motor neuron axons are ordered in typical ventral to dorsal positions at the edge of the ventral nerve cord, with the DD neuron dorsal-most, VD below DD, VA next, and VB ventral-most. Second, the connectivities of these neurons differ: the DD neurons receive inputs from the VA and VB neurons, the VDs only form neuromuscular junctions in the ventral nerve cord, and the VAs and VBs form dyadic synapses to the DD neurons and the muscles. Third, the morphologies of the synapses differ: VD neurons have large varicosities and small active zones centered and oriented directly on the muscle and VA and VB neurons have small varicosities with large active zones that are oriented dorsally. Position along the ventral cord was confirmed by noting the positions and identities of the other ventral cord motor neurons. Data for synaptic morphology were collected by examining two N2 and three unc-25(e156) الحيوانات. Serial reconstruction was made from one N2 and one unc-25(e156)حيوان.


Understanding Sulfation and Oxalate

Sulfation and oxalate share a balance and many things come into play. I will list what I have learned so far. I like listing the vitamins. B1, B2 and B6 alone when not working in the body will cause a person to make endogenous oxalate and then impair sulfation and other nutrients and how they should be addressed when oxalate are taking over sulfite and sulfate transporters.

ب 1
Allithiamine or benfotiamine and organic garlic (contains allithiamine which is 20 times more absorbing on the brain than any other form of thiamine on planet Earth) B1 needs calcium cobalt, manganese and magnesium to assimilate in the body (meaning usable). B1 activity can disable B2 activity, B3 activity, B6 activity, B9 activity and B12 activity when impaired. B1 is involved in fatty acid metabolism and assimilation of many amino acids.

B2
B2 needs B1 working to be usable. Riboflavin 5 phosphate and ribose 5 phosphate are the most converted forms so the body does not have to work as hard converting this simple sugar needed for mitochondria and a functional pentose phosphate pathway.. B2 needs magnesium and ATP (ATP needs CoQ10 and trace minerals). B2 is the cofactor for MTR, MTRR, MTHFR and MAO A. B2 is responsible for fatty acid metabolism. HAO1 is a gene that comes to mind on the glyoxylate metabolic process and it assimilated hydroxy palmitate on the glyoxylate metabolic process and this is why many with hyperoxaluria cannot assimilate vitamin A. Emulsifies A can bypass this for many with this problem.

ب 3
B3 needs B1 activity. Usually if homocysteine is above a 9 NADH is the way to go. If homocysteine is between a 6-9 then NAD is usually best. When homocysteine is below a 6 flush niacin can help most. I don’t care too much for low flush niacin as you can take too much of it because it is in low flush form. Remember that disease is always about too much of something or not enough of something. Niacin on the glyoxylate metabolic process is responsible for fatty acid metabolism.

ب 5
If B5 is too high it will deplete B2 and really mess with people with mast cell activation as B2 activity is super important for histamine degradation and also terpene metabolism. B5 does help break down dietary oxalate but if it gets too high and depletes B2 then the body will make endogenous oxalate. We must have balance.

ب 6
B6 activity needs B1 activity. It is really important to have B6 activity checked through a hospital lab or a lab like LabCorp or Quest Diagnostics as they know to use light sensitive tubing and B6 rapidly disintegrates once it hits the light so many alternative labs can give you false B6 deficiencies. B6 needs potassium, magnesium, zinc and lysine as well as ALA (alpha lipoic acid) to assimilate. Lysine should always be taken on an empty stomach when deficient and needed.

فيتامين أ
Vitamin A can be a problem if you have BCMO1 mutations as you will have trouble assimilating beta carotene into retinol palmitate. And if you have poor B1 and/or B2 activity your HAO1 gene on your glyoxylate metabolic process will not function well as it needs B1 and B2 activity to assimilate hydroxy palmitate so if A deficient with BCMO1 and/or HAO1 and poor B1/B2 activity you would definitely want emulsified A (water soluble palmitate) until B1 and/or B2 activity is resolved (these are your mast cell people).

د 3
D3 in a supplement is not sulfated. So if you have an oxalate overload D3 in supplement form will not work for you. Why will D3 not work in supplement form if there is an oxalate/sulfation issue?
Because if your gut is impaired, your glyoxylate metabolic process is not working efficiently therefore you are dumping sulfate/sulfite in the kidney instead of using it. D3 in supplement form does not have sulfate/sulfite so D3 in supplements are just going to go into D 1,25 storage and inflame your parathyroid and cause more inflammation. Sort of like ferritin storage when iron is not being used. Doctors should always test D OH as well as D 1,25 and if D 1, 25 is much higher that D OH then there is definitely an oxalate/sulfate/sulfite issue.
Sulfated D3 from the sun in America between 8 am and noon is free. How about that? A glorious free supplement! It also provides cholesterol esters and serotonin. UVB lamps can also provide sulfated D3. UVB tanning beds can also provide sulfated D3. UVB has sulfur molecules which bind to the D3 and bypass this pesky D 1,25 storage.
A practitioner could easily find out if you are not sulfating by putting you on a D3 supplement for 9 days then checking your D3 OH and D3 1, 25 ratio. Some have been able to bypass this by adding in things like DIM, liposomal DIM, MSM and broccoli sprout supplements then after 9 days retest these ratios but for the most part in today’s toxic world this does not work for many. UVB is the way to go unless there is a sun allergy or lupus which can be addressed by getting the above B vitamins, their cofactors in check and the GI tract healed.
Why is this important?
There is a vitamin D binding protein we call GcMAF which has 6 attacks on cancer and 20 attacks on viruses, stealth pathogens and viruses. Www.reactivatedwellness.com is a website where you can obtain GcMAF. Remember you want healthy levels of sulfated D3 in order for this vitamin D binding protein to work.
Read the GcMAF book by Tim Smith MD. It is free and worth the read http://gcmaf.timsmithmd.com/
Dr. Jeff Bradstreet knew about this and approximately 4 out of 10 children with autism were seeing reversal of autism with this therapy.
In Dr. Tim Smith’s book you will see how viral overloads and cancer will make nagalase and basically tell your body to stop making GcMAF and it is needed for vitamin D to do it’s job.

فيتامين سي
When there is an oxalate/sulfation issue and oxalate have overrode sulfation, no more than 250-500 mg of ascorbic/ascorbate a day should be given to people with hyperoxaluria. The glyoxylate metabolic process regulates the tricarboxylic acid cycle also known as the citric cycle. And when sulfate and sulfite are being dumped into the urine because there is an oxalate overload, anymore than 250-500 mg of ascorbic/ascorbate will shunt into calcium oxalate crystal and glutamate crystal. When B1, B2 and B6 activity are not working and you are ALA (alpha lipoic acid) deficient, the body will make endogenous oxalate from the B1, B2 and B6 issues and the ALA deficiency will prevent the removal of oxalate. This will harm phosphorylation where you stop making ATP and put your body into a vicious cycle of not healing. This is why many are not healing on vitamin C drips anymore.
How can this be bypassed?
Food grade organic rose petals by Starwest Botanicals can be made into a tea. I make 1-4 cups a day myself. Usually just one cup but during a viral outbreak or infection up to 4 cups a day. It is the highest PH C known to man. Remember Nostradamus did not eradicate the black death with ascorbate/ascorbic but with a food grade C concoction which included rose petals.
Rutin 500 mg a day is another wonderful source of C. It will strengthen vascular health, collagen and protect you from radiation.
Brussel sprouts and broccoli are other sources of C that are great when you have leaky gut and an oxalate issue.
Organic lemon juice in water if you can handle it is a great source of C and the citric breaks down dietary oxalate. Lakewood is a good source of organic lemon juice. Remember to always buy organic lemon juice because the non organic has unfriendly and unhealthy additives. I recommend people to go to lowoxalate.info for accurate answers. This website has links to two groups called Trying Low Oxalates on Yahoo and FaceBook. Sprouting broccoli is another way to go. It is packed with nutrients. The glyoxylate metabolic process disrupts our tricarboxylic acid (citric) cycle.

Endocannabinoid System
Our endocannabinoid system relies on B1/B2 activity for terpene metabolism to make stem cells in order to kill cancer cells. Squalene metabolism which is an oil found in trace amounts of vegetables and fruits and found in animal livers and highest in shark liver and we actually make it endogenously on our own. It can be disrupted by an impaired glyoxylate metabolic process. When it comes in vector via anthrax vaccine or the new FLUAD vaccine for seniors over 65 enough times and we have impaired B1/B2 and are making endogenous oxalate we can end up producing the anti squalene antibody which disrupts terpene metabolism and our endocannabinoid system will be unable to make stem cells to attack cancer cells. Our body can start attacking its own organs and end in mayhem and eventually death. How many seniors over 65 have impaired B1/B2 activity? I would say many to most. After 1-3 FLUAD injections most would think that they died naturally from autoimmune disease and not suspect anything out of the ordinary. So those seniors with impaired B1/B2 activity making endogenous oxalate and who have impaired sulfation you would suspect they just died from old age and nothing more. Oils going in the bloodstream vector eventually can cause an autoimmune reaction especially if certain nutrients are impaired A good documentary for you to watch is Vaccine Syndrome. Here is the link for anyone interested. https://www.youtube.com/watch?v=wDDMsvErsQw&t=7s . Imagine if I shot you up with olive oil into your veins 3 or 4 times. Eventually you would have an autoimmune reaction anytime you consumed olive oil or olives. So why are we doing this to our soldiers with the anthrax vaccine and to our seniors with FLUAD over 65 with that “extra strength immunity” which is actually squalene oil going in vector?

Mold/Candida
The glyoxylate metabolic process when not working will make you a petri dish for mold and candida.
GMO’s are loaded with BT toxin which is a mycotoxin from mold. They are also heavily sprayed with glyphosate. We know now that sarcoids which are mold/fungus balls have calcium oxalate crystal in the dead center of them. When this process is impaired your B6 activity does not work well. Candida can become a problem as well. For example when B2 activity is not working, B2 is a sugar and sugar can feed candida.

الفيروسات
You need potassium, magnesium, zinc and lysine as well as B1 activity in order to assimilate arginine in the kidney which can become a potent inhibitor of NOS (nitric oxide synthase) and lead to vascular inflammation and cause herpes viruses to come out of dormancy..

سرطان
The glyoxylate metabolic process is also responsible for regulating transsulfuration. One example is the SULT2A1 gene which is responsible for sulfating carcinogenic estrogen. If there is an oxalate overload, oxalate share the same transporters with sulfate and sulfite. Once the oxalate start hogging up the transporters , sulfate and sulfite get wasted in the kidney and you will see high levels of sulfate and sulfite in the urine because these transporters are too involved in removing the excessive oxalate therefore sulfation becomes hindered. When this happens, you can become overloaded with carcinogenic estrogen.
Oxalate, sulfate and sulfite go together like peanut butter does to jelly, rice to gravy, glutamate to GABA and TH1 to TH2. So moral to this story, if a practitioner tells you that you have a sulfation issue but not to worry about oxalate, they are misunderstanding their symbiosis.

Adrenals and Thyroid
Your adrenal glands and thyroid hormones also require sulfation. So now you are probably understanding why studying this pathway is key to healing. It even impairs methylation where genes like MTR, MTRR and MTHFR reside that make glutathione. Remember glutathione is a sulfur based molecule and if it is impaired because this metabolic process is not working you can end up low on glutathione and giving folate supplements can actually be dangerous until this issue is resolved. Even the most bioavailable form of methylfolate will back into unmetabolized folic until the glyoxylate metabolic process is working efficiently.

The following medications, genetics and environmental toxins can cause oxalate, sulfate, sulfite imbalances:

  • Fluoroquinolones
    They wipe out a gut microbial called oxalobacter formigenes which share a
    symbiosis with humans and other mammals. O formigenes are needed to break down dietary oxalate we get from food also with the help of B6 activity. . Oxalate are found in many leafy greens and are extremely high in spinach and swiss chard. Ask yourself this. Why do many injured by fluoroquinolones end up with TMJ, disc disease, ruptured tendons and ligaments? The glyoxylate metabolic process is responsible for assimilating lysine, proline and operating the tricarboxylic acid (citric) cycle. What do we need for collagen production? Lysine, proline and vitamin C and it is not that simple as you see. We cannot just throw lysine proline and vitamin C at these people injured by FQ’s. Oxalate also love grabbing manganese needed for SOD2 (superoxide dismutase 2) which is involved in diseases like myasthenia gravis, ALS and other forms of lateral sclerosis which have been black boxed on fluoroquinolones. . Manganese and B6 activity gets so disrupted on people injured by FQ’s that glutamic acid (needs manganese) to break down into glutamate (needs B6 activity) that breaks down into GABA and then there are sleepless nights, neuropathy, anxiety and panic attacks. We are told bone broth is healing and balanced. But if the oxalate issue is not resolved on floxies (people injured by fluoroquinolones) that the minerals do not get into the cell walls but stick to the oxalate laying in the damaged tissues and organs of these individuals and then they cannot assimilate the amino acids and other nutrients in the bone broth. So next time your patient tells you that he or she is having anxiety, panic, histamine issues from bone broth, DO NOT assume it is die off.
  • Roundup/glyphosate/n phosphonomethyl glycine AKA gLIEphosatan
    This toxic substance is everywhere. It is in our air, soil, food, medications, vaccines. Glyphosate shunts into calcium oxalate crystal and glutamate crystal and disrupts the glyoxylate metabolic process.
  • 5G
    If you have 5g you might want to contact your internet service provider and ask them to lower it to at least 4G. لماذا ا؟ We are energy during the day and at night when we sleep and are recharging our battery. With 5G we cannot recharge at night. This form of EMF will cause more calcium oxalate disruption and cause early cell death. This could be in my opinion the beginning of human extinction.
  • Smart meters
    Smart meters cause calcium oxalate disruption. You can safeguard your home with frequency devices that help eliminate some of the EMF coming in that is currently at unsafe levels of radiation. Unacceptable levels of radiation cause calcium oxalate disruption. The Truth About Cancer Store and Freshandalive.com have frequency devices that can safeguard your home. Smart meters and 5G cause mycotoxin to grow 600 fold and also cause rapid growth of other pathogens like h pylori.
  • AGXT
    More than 175 mutations in the AGXT gene have been found to cause primary hyperoxaluria type 1. This condition is caused by the overproduction of a substance called oxalate. Excess amounts of this substance lead to kidney and bladder stones, which can begin anytime from childhood to early adulthood with kidney disease developing at any age. Deposition of oxalate in multiple other tissues throughout the body (systemic oxalosis) can cause additional health problems. https://ghr.nlm.nih.gov/gene/AGXT#conditions
    These people have to watch their dietary oxalate intake for life and are best avoiding the things mentioned above.
  • Gut microbiome
    Oxalate when overloaded kill the shikimate pathway of your microbial so you can get into a vicious cycle of not being able to heal the GI tract. Imagine this, your gut microbial is your oil in your engine and your DNA is your engine. If your gut microbial is under attack by excessive oxalate your engine (DNA) will eventually break down. Everyone is unique and you cannot just look at a handful of SNPs. You must take in environmental toxins, diet, lifestyle, vaccinations, medications, the gut microbiome and genetics. And when I mean genetics we must look at metabolic processes and biological pathways to see how an individual is running. Everyone’s engine is different. Would you put the same grade of oil in a Ford F150 as you would a Mercedes Benz? No. Because the engine would not run right.
    Look at the GAD gene for example. GAD breaks down glutamate into GABA by way of B6 activity. If someone is wild type -/- dominant on their GAD line they will have much lower levels of lactobacillus rhamnosus than someone who is +/+ GAD dominant. If a person who was -/- GAD dominant had as much lactobacillus rhamnosus as a +/+ GAD dominant they would be mentally impaired. Lactobacillus rhamnosus is the oil in your engine that operates your GAD gene so we have much more to learn about how the gut microbiome operates our engine (DNA).
    To explain this in a little more detail, prior to leaky gut our junctures are tight and our cells talk to one another. So when we eat our food or take a supplement our bodies know exactly what to absorb and exactly what to excrete. The same with dietary oxalate. Prior to leaky gut our body intakes 1%-2% dietary oxalate and dumps the rest. Our glycine cleavage system holds onto this dietary oxalate and saves it for a rainy day.. Let’s say you go out to eat and you end up with food poisoning. Your body’s glycine cleavage system will shunt out this oxalate to kill the shikimate pathway of the microbial that are invading your GI tract. So oxalate are absolutely necessary. What happens after leaky gut? When we eat our food or take a supplement, we either absorb too much of something or not enough of something. This is because our junctures are loose and are cells lose communication and they do not know what the heck to do. The same with dietary oxalate. When there is leaky gut, you can absorb up to 48% more now you could be absorbing up to 49%-50% but your glycine cleavage system can only hold onto 1%-2% and now all of this excessive oxalate are surging through your body storing in damaged tissues and organs. And the excessive oxalate that make it to your GI tract kill the shikimate pathway of your microbial. Bifidobacteria and Oxalobacter are now running low and now you are not breaking down dietary oxalate because both of these beneficial bugs are needed to break down dietary oxalate.
  • Heavy metals and things like high free copper and manganese deficiency in the cells.
    Oxalate love grabbing metals and minerals. So when you have an oxalate overload you will often see heavy metals toxicity, high free copper and manganese deficiency just to name a few.
    Andy Cutler was right but he was also wrong. He stated that you detox metals by the use of ALA (alpha lipoic acid) which is right. ALA is a cofactor on the glyoxylate metabolic process. Imagine oxalate as kitchen magnets. They are chelators of metals and minerals. So this oxalate sitting in damaged tissues and organs collect heavy metals you would normally dump. ALA is one of the components of this process that removes the oxalate and by removing the oxalate it in turn removes metals. And it also removes minerals like high free copper that do not make it to the cell wall because of the oxalate overload. So this is where he was wrong. It is actually removing the oxalate that have the heavy metals and minerals like high free copper bonded to the oxalate.
  • We know now that sarcoids, atherosclerosis, salivary stones, COPD, kidney stones and gallstones are mostly made up of calcium oxalate crystal and glutamate crystal.
  • B1, B2 and B6 deficiencies as well as B1, B2 and B6 not working because their cofactors are not in place will cause the body to make endogenous oxalate.
  • Gastric bypass surgery
    Researchers found that the excretion of a material called oxalate in urine was significantly greater in the participants who had the surgical gastric procedures than those who did not (47 percent, compared with 10.5 percent, respectively) . https://www.sciencedaily.com/releases/2010/03/100310175143.htm
  • EDS
    People with EDS should consider the glyoxylate metabolic process. It is responsible for assimilating lysine, proline and operates the tricarboxylic acid (citric) cycle which is needed to make collagen.
  • Mast Cell/MCS
    Three genes come to mind on the glyoxylate metabolic process. AOC1, ABP1 and DAO which are responsible for assimilating DAO enzyme, histamine, putrescine, spermine and spermidine all substances involved in allergic and immune response. These genes are involved in female fertility, mast cell, tumor formation and apoptosis. The cofactor for these genes are FAD/B2 components. B2 needs ATP (made by CoQ10 and trace minerals) and magnesium. B2 activity also needs B1 activity and B1 needs calcium, cobalt, manganese and magnesium. That is why B1 in itself is often called a histamine liberator. We know that all people with mast cell/anaphylactic reaction have poor sulfation and oxalate issues. Again sulfation and oxalate go hand in hand so it is best in my opinion that anyone with mast cell find a practitioner versed in oxalate and sulfation.
  • Fatty acid metabolism
    The glyoxylate metabolic process is responsible for assimilating fatty acids. For example the gene we call HAO1 requires B2 activity to break down hydroxy palmitate. And B2 activity as you know by now requires B1 activity. So people with mast cell usually need emulsified A when A deficient until their B1/B2 activity is working.
  • Amino acid metabolism
    The glyoxylate metabolic process is responsible for assimilating several hundred amino acids
  • SAMe metabolism
    GNMT on the glyoxylate metabolic process is responsible for assimilating SAMe and SAMe is necessary for methylation and is MTHFR’s enzyme regulation. GNMT’s cofactor is B6 activity and B6 requires B1 activity. B1 requires calcium, cobalt, manganese and magnesium. B6 in itself requires potassium, magnesium, zinc, lysine and ALA (alpha lipoic acid is actually required for lysine assimilation which lysine is a key component in B6 activity).
  • Low ferritin
    Our body has storage systems for good reason. These storage systems can become overloaded at times like when we have HFE genes we may have excess ferritin storage. But we have storage systems for “rainy days” and do need a little backup for emergencies. This is just common sense and anyone telling otherwise is not using critical thinking. Remember, disease is about two things, too much of something and not enough of something. Oxalate like I stated above are chelators of metals and minerals. They love grabbing iron. So many with hyperoxaluria have low ferritin. Some with oxalate issues do have high ferritin because of HFE mutations and/or B1 deficiency but for the most part many are low ferritin.

The WHO (World Health Organization) and the AMA (American Medical Association) probably made the biggest medical mistake in world history by discounting the seriousness of oxalate overload because it impairs sulfation and sulfation is the key to life. It just boggles my mind when these big hospitals like Mayo throw people with kidney stones a low oxalate food list because there is so much more to it. This epidemic is most likely bigger than type II diabetes and like type II diabetes it must be addressed with diet and is much more serious than we could ever imagine at the moment because an impaired glyoxylate metabolic process could induce type II diabetes.


ملخص

Over the past 25 years, significant progress has been made in the identification and characterization of blood-brain barrier amino acid transport systems, primarily with the use of physiologic methods. However, with the advent of the cloning and identification of the first blood-brain barrier amino acid transport protein and gene (System y + ) in 1993, a new era has been ushered in for the investigation of barrier amino acid transport systems. It is hoped that these new approaches will provide novel, more selective tools and probes with which to study the transport systems and evaluate their regulation. With these new molecular biological approaches, it may be possible ultimately to modify blood-brain barrier amino acid transport expression to treat human disease.