Характеристики, структури, використання та біомолекулярні взаємодії



The гипобромная кислота (HOBr, HBrO) являє собою неорганічну кислоту, одержану окисленням бромид-аніона (Br-). Додавання брому до води дає бромистоводородную кислоту (HBr) і гипобромную кислоту (HOBr) через реакцію диспропорціонування. Br2 + H2O = HOBr + HBr

Гипобромная кислота являє собою дуже слабку, кілька нестійку кислоту, існуючу у вигляді розчину, розведеного при кімнатній температурі. Вона виробляється у організмів хребетних теплої крові (включаючи людину), дією ферменту пероксидази еозинофілів.

Відкриття, що гипобромная кислота може регулювати активність колагену IV, привертає велику увагу.

Індекс

  • 1 Структура
    • 1.1 2D
    • 1.2 3D
  • 2 Фізико-хімічні властивості
  • 3 Використання
  • 4 Біомолекулярні взаємодії
  • 5 Посилання

Структура

2D

3D

Фізико-хімічні властивості

  • Твердий жовтий вигляд: жовті тверді речовини.
  • Зовнішній вигляд: жовті тверді речовини.
  • Молекулярна маса: 96,911 г / моль.
  • Температура кипіння: 20-25 ° C.
  • Щільність: 2,470 г / см3.
  • Кислотність (pKa): 8,65.
  • Хімічні та фізичні властивості гипобромовой кислоти подібні до інших гіпогалітів.
  • Його подають у вигляді розчину, розведеного при кімнатній температурі.
  • Тверді речовини гіпоброміту жовті і мають своєрідний ароматичний запах.
  • Це сильний бактерицидний і дезінфікуючий засіб.
  • Вона має рКа 8,65 і частково дисоціює у воді при рН 7.

Використання

  • Гіпобромна кислота (HOBr) використовується як відбілюючий агент, окислювач, дезодорант і дезінфікуючий засіб, завдяки його здатності вбивати клітини багатьох патогенів.
  • Використовується текстильною промисловістю як відбілювач і осушувач.
  • Він також використовується в гарячих ваннах і спа-салонах як бактерицидний засіб.

Біомолекулярні взаємодії

Бром є повсюдним у тварин як іонний бромід (Br-), але донедавна його істотна функція не була відома.

Недавні дослідження показали, що бром має важливе значення для архітектури базальних мембран і розвитку тканин.

Фермент пероксидазин використовує HOBr для утворення перехресних зв'язків у сульфіліміні, який є поперечно-зшитим в каркасах колагену IV базальної мембрани..

Гіпобромна кислота продукується в теплокровних організмах хребетних дією ферменту еозинофілу пероксидази (ЕПО).

EPO генерує HOBr з H2O2 і Br- в присутності плазмової концентрації Cl-.

Мієлопероксидаза (МПО), з моноцитів і нейтрофілів, генерує гіпохлористу кислоту (HOCl) з H2O2 і Cl-.

EPO і MPO відіграють важливу роль в захисних механізмах господаря проти патогенів, використовуючи HOBr і HOCl відповідно.

Система МПО / Н2О2 / Сl у присутності Br - також генерує HOBr шляхом реакції HOCl, утвореної з Br-. Більш ніж потужний окислювач, HOBr є потужним електрофілом.

Концентрація Br- у плазмі більше ніж у 1000 разів нижча, ніж у хлорид-аніона (Cl-). Отже, ендогенна продукція HOBr також є нижчою порівняно з HOCl.

Однак, HOBr значно більш реактивний, ніж HOCl, коли окислюваність досліджуваних сполук не є актуальною, тому реактивність HOBr може бути більше пов'язана з її електрофільною міцністю, ніж з її окислювальною силою (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).

Хоча окислювально-відновний потенціал нижче, ніж у HOCl, HOBr реагує з амінокислотами швидше, ніж HOCl.

Галогенирование тирозинового кільця HOBr в 5000 разів швидше, ніж у HOCl.

HOBr також реагує з нуклеозидними нуклеотидами і ДНК.

2'-дезоксицитидин, аденін і гуанін, генерують 5-бром-2'-дезоксицитидин, 8-бромоаденин і 8-бромгуанин в системах EPO / H2O2 / Br- і MPO / H2O2 / Cl- / Br-системи (Suzuki, Kitabatake і Koide, 2016).

McCall, et al. (2014) показали, що Br є необхідним кофактором для поперечного зшивання сульфіліміну, катализируемого ферментом пероксидазином, істотної посттрансляційної модифікації для колагену IV архітектури базальних мембран і розвитку тканин.

Базальні мембрани - це спеціалізовані позаклітинні матриці, які є ключовими медіаторами трансдукції сигналу і механічної підтримки епітеліальних клітин.

Серед інших функцій базальні мембрани визначають архітектуру епітеліальної тканини і полегшують відновлення тканин після травми.

Вбудовані в базальну мембрану, є колагеновий каркас IV, зшитий з сульфіліміном, який дає функціональність матриці в багатоклітинних тканинах всіх тварин.

Кологенові IV каркаси забезпечують механічну стійкість, служать лігандом для інтегринів та інших рецепторів клітинної поверхні, і взаємодіють з факторами росту для встановлення градієнтів сигналізації..

Сульфілімін (сульфімід) є хімічною сполукою, яка містить подвійний зв'язок сірка-азот. Сульфілімінові зв'язки стабілізують колагенові IV нитки, знайдені в позаклітинному матриксі.

Ці зв'язки ковалентно пов'язують залишки метіоніну 93 (Met93) і гідроксилізин 211 (Hyl211) з сусідніх поліпептидних ниток, утворюючи більший тример колагену..

Пероксидазин утворює гипобромную кислоту (HOBr) і хлорнуватисту кислоту (HOCl) з броміду і хлориду, відповідно, що може опосередкувати утворення поперечних ланок сульфилимина.

Бромид, перетворений в гипобромную кислоту, утворює проміжний іон бромсульфонію (S-Br), який бере участь у формуванні поперечних зв'язків.

McCall, et al. (2014) показали, що дефіцит Br у раціоні летальний у мухомозі Drosophila, а заміщення Br відновлює його життєздатність.

Вони також встановили, що бром є важливим мікроелементом для всіх тварин завдяки його ролі у формуванні зв'язків сульфіліміну та колагену IV, що є життєво важливим для формування базальних мембран і розвитку тканин..

Список літератури

  1. ChemIDplus, (2017). 3D-структура 13517-11-8 - Hypobromous acid [image] Витягнуто з nih.gov.
  2. ChemIDplus, (2017). 3D-структура 60-18-4 - тирозин [USAN: INN] [image] Отримано з nih.gov.
  3. ChemIDplus, (2017). 3D-структура 7726-95-6 - Бром [image] Відновлюється від nih.gov.
  4. ChemIDplus, (2017). 3D-структура 7732-18-5 - Вода [image] Відновлюється від nih.gov.
  5. Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 [image] Отримано з wikipedia.org.
  6. Mills, B. (2009). Дифенилсульфимид-з-xtal-2002-3D-balls [зображення] Отримано з сайту wikipedia.org.
  7. PubChem, (2016). Гіпобромна кислота [image] Відновлюється від nih.gov.
  8. Steane, R. (2014). Молекула ДНК - обертається в 3-х вимірах [зображення] Отримано з biotopics.co.uk
  9. Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion [image] Отримано з wikipedia.org.