Cholesterolmá široké spektrum fyziologických účinkov v organizme, ale pri nadmernom množstve môže viesť k hypercholesterolémii a mať nepriaznivé účinky na organizmus. Moderný výskum zistil, že ateroskleróza, venózna trombóza a cholelitiáza úzko súvisia s hypercholesterolémiou. Ak je to jednoducho vysoký cholesterol, najlepšou metódou je regulácia stravy. Ak je sprevádzaná aj hypertenziou, najlepšie je sledovať krvný tlak a užívať antihypertenzíva, pokiaľ je lekárom potvrdená ako hypertenzia. Hypercholesterolémia je veľmi dôležitou príčinou aterosklerózy, preto prosím venujte pozornosť.
(Odkaz na produkt 1: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/pure-cholesterol-powder.html)
(Odkaz na produkt 2: https://www.bloomtechz.com/synthetic-chemical/api-researching-only/cholesterol-powder-cas-57-88-5.html )
Cholesterol v prírode sa nachádza najmä v živočíšnych potravinách, pričom niekoľko rastlín obsahuje cholesterol a väčšina rastlín obsahuje látky, ktoré sú štrukturálne podobné cholesterolu – rastlinné steroly. Rastlinné steroly nemajú aterogénny účinok. V črevnej sliznici môžu rastlinné steroly (najmä sitosterol) kompetitívne inhibovať vstrebávanie cholesterolu. Nasledujú bežné laboratórne metódy syntézy ako referencie.
Metóda 1:
Proces syntézy cholesterolu je pomerne zložitý, s takmer 30 krokmi reakcie a celý proces možno rozdeliť do troch etáp
Generácia 1.3-ľahkého 3-metylglutaraldehydu COA (HMGCOA)
V cytoplazme sú tri molekuly etylénglykolového COA katalyzované tiolyázou a HMGCOA syntázou za vzniku HMGCOA, čo je rovnaký mechanizmus ako pri tvorbe ketónových teliesok. Intracelulárna lokalizácia je však iná a tento proces prebieha v cytoplazme, zatiaľ čo tvorba ketolátok prebieha v mitochondriách pečeňových buniek. Preto existujú dve sady izoenzýmov v pečeňových bunkách, ktoré podliehajú vyššie uvedeným reakciám.
2. Generovanie kyseliny mevalónovej (MVA)
Za katalýzy HMGCOA reduktázy HMGCoA spotrebuje dve molekuly NADPH+H+ na vytvorenie kyseliny metylolejovej (MVA).
Tento proces je nevratný a HMG CoA reduktáza je enzým obmedzujúci rýchlosť syntézy cholesterolu.
3. Tvorba cholesterolu
MVA podlieha fosforylácii, deproteinizácii, dealkylácii a kondenzácii za vzniku skvalénu obsahujúceho 30C, ktorý je potom katalyzovaný endoplazmatickou retikulum cyklázou a oxygenázou za vzniku lanolínového sterolu. Ten podlieha viacerým reakciám, ako je redox, a nakoniec stráca tri C, čo vedie k syntéze cholesterolu 27C.
Metóda 2:
Použitie acetyl CoA a kyseliny palmitovej ako suroviny - Proces syntézy cholesterolu prostredníctvom ketoglutarátovej dráhy možno zhruba rozdeliť do nasledujúcich krokov:
1. Acetyl CoA a kyselina palmitová kondenzujú na acetyl CoA pôsobením acetyl CoA tiolyázy. Táto reakcia je tiolýznou reakciou a produktom acetylacetyl CoA je päťčlenná kruhová zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
CH3CO-CoA + CH2(SK) CH2CH2CH2CH3→ CH3CO-CoA + CH3CO-COA
2. AcetylacetylCoA reaguje s trifosfoglycerátom za katalýzy HMG-CoA syntázy za vzniku HMG-CoA. Táto reakcia je kondenzačnou reakciou a produktom HMG-CoA je šesťčlenná kruhová zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
CH3CO-CoA + H2O → HMG-CoA + CH3KOŠICE
3. Pôsobením HMG-CoA lyázy sa HMG-CoA štiepi na mevalonát. Táto reakcia je krakovacia reakcia a produkt mevalonát je päťčlenná cyklická zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
HMG-CoA → CH2=CH (CH2) 3CHO + CO2
4. Pôsobením mevalonátkinázy mevalonát reaguje s ATP za vzniku mevalonátpyrofosfátu. Táto reakcia je fosforylačná reakcia a produkt mevalonát pyrofosfát je vysokoenergetická zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
CH2=CH(CH2)3CHO + C3H7ClN2O2S → CH2=CH (CH2) 3OPP + C10H15N5O10P2
5. Pôsobením skvaléncyklázy podlieha metylhydroxyvalerátpyrofosfát cyklizácii za vzniku skvalénu. Táto reakcia je cyklizačnou reakciou a produkt skvalén je sedemčlenná cyklická zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
CH2=CH (CH2)3OPP → (CH2)5C=O
6. Pôsobením skvalénreduktázy skvalén reaguje s NADPH+H+ za vzniku cholesterolu. Táto reakcia je redukčnou reakciou a produkt cholesterol je zlúčenina so šiestimi členmi. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
(CH2)5C=O+NADPH + H+→ CH2OH-(CHOH)4-COOH
Metóda 3:
Proces syntézy cholesterolu z izopenténpyrofosfátu cez skvalénový kruh možno zhruba rozdeliť do nasledujúcich krokov:
1. Izopenténpyrofosfát reaguje s ATP za katalýzy skvalénsyntázy za vzniku skvalénpyrofosfátu. Táto reakcia je fosforylačná reakcia a produkt skvalénpyrofosfát je vysokoenergetická zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
C5H8O4P + C3H7ClN2O2S → C5H8O4P + C10H15N5O10P2 + C3H7N
2. Skvalénpyrofosfát reaguje s NADPH+H+ pôsobením skvalenpyrofosfátreduktázy za vzniku skvalénu. Táto reakcia je redukčnou reakciou a produkt skvalén je sedemčlenná cyklická zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
C5H8O4P-C10H15N5O10P2+ NADPH + H+→ C5H8O + NADP+ + C3H7N
3. Pôsobením skvaléncyklázy skvalén podlieha cyklizácii za vzniku cholesterolu. Táto reakcia je cyklizačnou reakciou a produkt cholesterol je šesťčlenná cyklická zlúčenina. Chemická rovnica pre tento krok je nasledovná:
C5H8O + NADP+→ CH2OH-(CHOH)4-COOH + NADPH + H+ + C3H7N
Štruktúra cholesterolu bola určená už v roku 1930. V roku 1941 David Rittenberg a KonradBloch zistili, že kyselina octová značená ťažkým vodíkom je prekurzorom cholesterolu u potkanov a myší. Neskôr sa zistilo, že uhlíkový skelet sterolového ergosterolu v Neurosporarassa pochádza výlučne z kyseliny octovej. V roku 1949 J. Bonner a B. Arreguin potvrdili, že tri molekuly kyseliny octovej sa môžu spojiť a vytvoriť jednoduchú päťuhlíkovú jednotku, známu ako izoprén. Ich objav je v súlade so skoršími predpoveďami Roberta Robinsona, ktorý veril, že cholesterol je produktom cyklizácie skvalénu, ktorý môže vzniknúť polymerizáciou izoprénu. V roku 1952 Bloch a RLangdon potvrdili, že skvalén môže byť skutočne premenený na cholesterol, a navrhli a potvrdili cestu biosyntézy cholesterolu. V roku 1953 Bloch a RB Woodward navrhli myšlienku cyklizácie, ktorá bola neskôr upravená. Až v roku 1956 sa potvrdilo, že neznámy medziprodukt podobný izoprénu je kyselina mevalónová. Objav kyseliny mevalproovej identifikoval nevyriešený medzičlánok v biosyntéze cholesterolu. Odvtedy boli cesty a stereochémia biosyntézy cholesterolu podrobne objasnené