Priodweddau Gwrthocsidiol, Gwrthlidiol A Gwrth-heneiddio Asidau Amino Tebyg i Fycosporin: Mecanweithiau Moleciwlaidd A Chellog i Ddiogelu Heneiddio'r Croen

Cliciwch Yma i Gael Cistancheasidau amino tebyg i mycosporin

Geiriau allweddol:asidau amino tebyg i mycosporin; mycosporin-2-glysin; Cyfansoddyn amsugno UV;eli haul;wrth heneiddio; gwrth-ocsidiad; gwrth-llid; gweithgaredd gwrth-protein-glycation

1. Rhagymadrodd

Mae'r croen, yr organ ddynol fwyaf, yn agored yn gyson i'r amgylchedd allanol. Cysylltiad âgall amrywiaeth o ffactorau straen amgylcheddol, yn enwedig ymbelydredd uwchfioled (UV) yng ngolau'r haul, niweidio'rcroen. Gellir rhannu golau'r haul yn dri math o ymbelydredd electromagnetig nonionizing - isgoch(IR) (780-3000 nm), gweladwy (400-780 nm), ac UV (100-400 nm). Canrannau'r egni sy'n cael ei belydrui'r Ddaear, yng nghyfanswm yr ynni a allyrrir gan yr Haul, mae 53 y cant IR, 39 y cant yn weladwy, ac 8 y cant UV [1]. Ar ysail ei effeithiau ffisiolegol a biolegol, gellir rhannu ymbelydredd UV ymhellach yn dri phrifbandiau - y band 315-400 nm (a ddynodwyd yn UV-A), y band 280-315 nm (a ddynodwyd yn UV-B),a'r band 100–280 nm (a ddynodwyd yn UV-C) [2]. Mae ymbelydredd UV solar yn lleihau'n sylweddolwrth iddo fynd trwy'r haen osôn a'r atmosffer; o ganlyniad, mae cyfran y pelydrau UV ynmae golau'r haul sy'n cyrraedd wyneb y Ddaear yn cynnwys 95 y cant UV-A a 5 y cant UV-B [1]. 

Er ei fodyn cynnwys cyfran fach yn unig o gyfanswm yr ymbelydredd UV, credir bod UV-B yn fwy niweidiol naUV-A, gan fod UV-B yn fwyaf gweithgar wrth niweidio'r croen a'r llygaid [3]. Mae UV-A ac UV-B hefyd yn hysbysi fod yn genotocsig, sy'n golygu y gallant achosi difrod ffotocemegol mewn DNA cellog a phroteinau [4,5]. O ganlyniad, mae dod i gysylltiad â UV-A ac UV-B, yn ysgogi tynnu lluniau croen a gall fod yn gyfrifol amdanoanwythiad canser y croen [6]. Nodweddir lluniadu croen gan ddatblygiad pigmentaiddanhwylderau, fel lentiginau solar, crychau mân a bras, ac anfalaen, rhagfalaen, a malaentiwmorau croen ar groen sy'n agored i'r haul [7]. Nid oes gan ymbelydredd UV-C hynod egnïol unrhyw arwyddocâd biolegoloherwydd nid yw'n cyrraedd wyneb y Ddaear, oherwydd ei amsugno llwyr gan yr haen osôn aYr atmosffer [1,3]. Mae disbyddiad yr haen osôn, dros yr ychydig ddegawdau diwethaf, wedi cynyddu'rfaint o belydriad UV solar sy'n cyrraedd wyneb y Ddaear [8], yn enwedig lefelau UV-B, gan fod UV-A ynheb ei amsugno gan yr haen osôn [9]. 

Mae llawer o organebau morol sy'n agored i ymbelydredd UV wedi datblygu ffotoprotectivemecanweithiau [10]. Er enghraifft, mewn cyanobacteria, sy'n dominyddu'r amgylchedd morol, UVmae mecanweithiau amddiffyn wedi esblygu ar y lefelau moleciwlaidd, cellog ac ymddygiadol [11]. Cyanobacteriayn gallu syntheseiddio gwahanol fathau o gyfansoddion "eli haul", sy'n amddiffyn rhag ymbelydredd UV.Gwyddys bod asidau amino tebyg i mycosporin (MAAs), Stoneman, a charotenoidau yn gyfansoddion allweddolmewn cyanobacteria sy'n gallu amsugno tonfeddi yn yr ystod UV. Mae'r cynhyrchion naturiol hyn yn addawolmoleciwlau ymgeisydd ym maes darganfod cyfansoddion cosmeutical [12]. Mewn gwirionedd, mae gan MAAseisoes wedi'i fasnacheiddio fel Helioguard®365. Mae'r adweithydd cosmetig hwn yn cynnwys y liposomalMAAs, shinorine (SHI), a Porphyra-334 (P334), a echdynnwyd yn wreiddiol o'r alga cochPorphyra umbilicalis, ac mae wedi'i fasnacheiddio'n llwyddiannus fel eli haul naturiol a diogelcyfansawdd [12]. Yn ogystal, credir bod MAAs yn fetabolion eilaidd amlswyddogaethol, yn ycelloedd cynhyrchwyr [13]. Gwyddys bod llawer o MAAs yn gweithredu fel gwrthocsidyddion [14], tra bod amryw o adroddiadau diweddarwedi awgrymu bod gan MAAs gymwysiadau therapiwtig posibl ar gyfer lleihau prosesau heneiddio croen.O'r safbwynt hwn, yn ddiweddar, nifer o adroddiadau adolygu gyda phwyslais arbennig ar y defnydd posiblo MAAs mewn cynhyrchion cosmetig, wedi'u cyhoeddi [15–17]. Yn y papur hwn, rydym yn adolygu MAAs aeu potensial fel cynhwysion gwrth-heneiddio croen, trwy ddisgrifio trosolwg sylfaenol o'u strwythur, o'r blaengan symud ymlaen at adroddiad manwl o'r arsylwadau arbrofol diweddaraf, a gronnwyd fellybell. Trafodir y mecanweithiau y gallai MAAs eu defnyddio i amddiffyn y croen rhag heneiddio yn y ddau,y lefel gellog a moleciwlaidd. Yn benodol, mae potensial amlwg gweithgaredd gwrth-heneiddio yMAA mycosporin-2-glycine (M2G), sy'n cael ei fiosyntheseiddio gan y cyanobacterium halotolerantAphanothece halophytic, yn cael ei amlygu.

2. Mecanweithiau Heneiddio'r Croen a Achosir gan UV
Mae ymbelydredd UV yn bwysig i'n hiechyd gan y gall datguddiad UV-B ysgogi cynhyrchu hanfodolmaetholyn, fitamin D, yn ein croen [18]. Fodd bynnag, gall amlygiad hirdymor ac ailadroddus i UV hyrwyddo'rproses ffotograffio croen, gan gynnwys ffurfiant canser y croen [19]. Y mecanweithiau a ddefnyddir i gyfryngu UVMae difrod cellog yn cael ei achosi yn cael eu disgrifio'n fyr yn yr adran hon.

2.1. Difrod DNA Cellog

Effeithiau gwenwynig uniongyrchol ac anuniongyrcholo belydriad UV ar y moleciwl DNA, lluniadu cyfryngol.Gall amsugno ffotonau UV-B yn uniongyrchol gan DNA arwain at gynhyrchu dimers pyrimidin,arwain at ddiffygion yn y llinyn DNA [20]. Mae ymbelydredd UV-B yn arwain yn bennaf at ffurfiocis-syncyclobutadipyrimidines (CPDs) a pyrimidine (6-4) ffotogynhyrchion pyrimidone (6-4PPs). 6-4PPsgellir ei drawsnewid yn isomerau falens Dewar cysylltiedig (DewPPs), ar ôl cyffro UV ar 314 nm.Mae difrod DNA o'r fath yn ymyrryd ag atgynhyrchu a thrawsgrifio DNA, ac yn dod ag effeithiau niweidiol amrywioli'r gell, megis treiglad, ansefydlogrwydd y cromosom, a marwolaeth celloedd. Nid yw UV-A yn gwneud hynnynewid adeiledd DNA yn uniongyrchol gan nad yw DNA yn amsugno ymbelydredd yn yr amrediad UV-A yn gryf [21]. Fodd bynnag, gall UV-A niweidio DNA yn anuniongyrchol, trwy adwaith ffotosensiteiddiedig a gyfryngir trwy gynhyrchuocsigen sengl radical (1O2), gan arwain at addasiadau sylfaen purin [20]. Yr anion ocsigen singlet

yn ocsideiddio'r moiety guanine, wedi'i ddilyn gan gynhyrchu 8-oxo-7,8-dihydro guanine (8-oxo-G) a8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxo-dG). Gan y gall 8-oxo-G a 8-oxo-dG gysylltu ag adenineyn lle cytosin, gallai mwtaniadau trosiannol ddigwydd.

2.2. Cynhyrchu Rhywogaethau Ocsigen Adweithiol

Mae rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS), sy'n cychwyn straen ocsideiddiol, yn adweithiol sy'n cynnwys ocsigenrhywogaethau cemegol sy'n cynnwys hydrogen perocsid (H2O2), radicalau hydrocsyl (·OH), superoxide anionradicaliaid (·O2 −), a1O2. Yn ein croen, gwyddys bod amlygiad i ymbelydredd UV yn gysylltiedig â'rcenhedlaeth o ROS. Gall y ROS hyn actifadu rhaeadrau heneiddio croen, fel matrics metalloproteinase(MMP)-1-heneiddio cyfryngol a NF-κB-TNF- - cyfryngol, heneiddio a achosir gan lid [22]. Yr amrywiaetho fecanwaith cynhyrchu ROS gan UV, yn dibynnu ar ystod tonfedd ymbelydredd UV. Yn ogystal â1O2 cynhyrchu, fel y crybwyllwyd uchod, adroddwyd y gall ymbelydredd UV-A ysgogi'r genhedlaetho·O2 − trwy actifadu nicotinamid mewngellol ffosffad adenine dinucleotide (NADPH)ocsidas, NOX [23], a chysylltiad â chynhyrchion terfynol glyciad datblygedig (AGEs) [24]. Mae Sakurai et al.eglurodd fod y ddau1O2 a·O2 - wedi'u cynhyrchu yng nghroen llygod sy'n agored i UV-A [25]. H2O2, ·O2 −, a·Gallai rhywogaethau OH gael eu cynhyrchu mewn AGEs, yn ystod amlygiad i UV-A [24]. Mae UV-B hefyd yn hysbys iarwain at gynhyrchu H2O2, ·O2 −, a·OH [26]. Er bod ffynhonnell y ROS hyn a achosir gan UV-Byn parhau i fod yn aneglur, adroddwyd yn ddiweddar bod NADPH oxidase, NOX1, yn gysylltiedig â UV-B a achosirp38/Ysgogi MAPK a sytowenwyndra, trwy gynhyrchu ROS mewn keratinocytes [26]. 

Er mwyn atal niwed i'r croen a achosir gan ROS gormodol a achosir gan UV a rheoleiddio homeostasis epidermaidd,mae gan gelloedd croen swyddogaeth gwrthocsidiol sy'n gweithredu fel system amddiffyn mewndarddol [20]. Mae'r system honyn bennaf yn cynnwys chwe ensymau - superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase(GPX), glutathione reductase (GR), thioredoxin oxidase (TRXR), a peroxiredoxin (PRDX) (Ffigur1). SOD a CAT dileu·O2 − ac H2O2, yn y drefn honno, ac yn y pen draw trosi·O2 − i H2O, traMae GPX, GR, TRXR, a PRDX yn dileu H2O2, trwy reoleiddio amodau rhydocs glutathionea thioredocsin. Yn ogystal â'r system ensymatig hon, mae moleciwlau nad ydynt yn ensymatig, fel fitamin C(asid asgorbig), fitamin E ( -tocopherol), glutathione, ac asid ureic, yn chwarae rhan fawr fel gwrthocsidyddionyn y croen [27]. Mae'r moleciwlau bach hyn yn chwilota ac yn niwtraleiddio radicalau rhydd, trwy ddarparu ychwanegynelectron i wneud pâr o electronau.

Ffigur 1.Dileu rhywogaethau ocsigen adweithiol (ROS) gan system amddiffyn gwrthocsidiol sy'n cynnwyssuperoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPX), glutathione reductase(GR), thioredoxin oxidase (TRXR), a peroxiredoxin (PRDX). Mae GSHred a GSSGox yn nodi eu bod wedi lleihauglutathione a glutathione ocsidiedig, yn y drefn honno. Mae TRXred a TRXox yn nodi llai o thioredocsina thioredocsin ocsidiedig, yn y drefn honno

Mae amlygiad i ymbelydredd UV yn achosi llid trwy sbarduno adweithiau cemegol yn y croen. Gwahanolmae patrymau llid yn cael eu hachosi gan amlygiad i donfeddi golau penodol.Y tri grŵp, UV-A,Mae UV-B, ac UV-C, wedi'u dosbarthu, yn seiliedig ar y rhain gwahanolpatrymau llid [28]. Erythemaa achosir yn y croen, ar ôl dod i gysylltiad ag ymbelydredd UV-B yn cael ei nodweddu fel llosg haul. Llidiolmae ymatebion a achosir gan UV-B yn cael eu cyflawni'n bennaf trwy amrywiaeth o gyfryngwyr, gan gynnwys nitrigocsid (NO), anwythol NO synthase (iNOS), prostaglandin E2 (PGE2), cyclooxygenase-2 (COX-2),ffactor necrosis tiwmor - (TNF- ), a cytocinau eraill, megis interleukin-1 (IL-1) ac interleukin-6(IL-6) (Ffigur2). Mae'r moleciwlau hyn yn cael eu rheoleiddio'n bennaf gan ffactor niwclear-kappa B (NF-κB), ac fe'u cynhyrchir yn bennaf mewn keratinocytes, sef y prif fath o gelloedd yn yr epidermis [29]. Mae ganddowedi cael gwybod bod mynegiant y protein COX-2, sy'n gyfrifol am PGE2 cynhyrchu, ynwedi'i uwchreoleiddio, ar ôl dod i gysylltiad â UV-B, mewn croen dynol ac mewn keratinocytes dynol diwylliedig [30]. Gwyddys hefyd bod ROS yn gysylltiedig â'r ymateb llidiol, fel y sylwydCafodd mynegiant COX{0}} ei ysgogi gan ROS mewn gwahanolmathau o gelloedd [31]

Ffigur 2.Ymateb llidiol a achosir gan UV-B. Ocsid nitrig (NO), anwythol NO synthase (iNOS),prostaglandin E2 (PGE2), cyclooxygenase-2 (COX-2), ffactor necrosis tiwmor- (TNF- ), ac eraillmae cytocinau, megis interleukin-1 (IL-1) ac interleukin-6 (IL-6), yn cael eu dangos fel cyfryngwyr

2.4. Sefydlu Metalloproteinasau Matrics

Mae ymbelydredd UV yn uwchreoleiddio mynegiant metalloproteinasau matrics (MMPs) yn y croen. MMPs y gwyddys eu bod yn gyfrifol am ddinistrio proteinau matrics allgellog (ECM), fel colagen, sy'n chwarae rhan bwysig wrth gynnal homeostasis croen a heneiddio croen (32). Mae MMPs yn cael eu secretu gan keratinocytes a ffibroblastau dermol, mewn ymateb i ysgogiadau lluosog, gan gynnwys straen ocsideiddiol a cytocinau, yn ogystal ag ymbelydredd UV. Credir bod sefydlu dro ar ôl tro o'r ensymau diraddiol colagen hyn, dros y tymor hir, yn achosi difrod colagen, sef un o'r rhesymau dros dynnu lluniau. Er bod sawl MMP yn cael eu mynegi mewn croen mamaliaid, awgrymwyd mai MMP-1 yw'r prif ensym diraddiol colagen sy'n gyfrifol am ddinistrio colagen, mewn sawl crwyn sydd wedi'u difrodi gan lun (33). Mae uwch-reoleiddio mynegiant MMP yn cael ei ysgogi gan y protein actifadu-1(AP-1), y gwyddys ei fod yn ffactor trawsgrifio anwytholedig UV (34 Mewn gwirionedd, yr elfen reoleiddiol AP-1 yn bodoli yn rhanbarth ystlysol genynnau MMP 5. Trawsnewid twf ffactor-beta (ICF-P) a NF-KBare hysbys hefyd i fod yn rhan o sefydlu MMPs yn y croen (34).

2.5. Sefydlu Glycation Protein

Glyciad protein (glycosyliad anenzymatig), a elwir hefyd yn gam cyntaf adwaith Maillard,yn cynnwys ffurfio bondiau cofalent rhwng proteinau a siwgrau rhydwytho. Adwaith anweddrhwng y grwpiau amino rhydd o broteinau a'r grwpiau carbonyl o siwgrau, yn arwain at ffurfio aSylfaen Schiff, ac yna cynnyrch Amadori. Mae cynhyrchion gormodol yn cael eu ocsideiddio a'u dadhydradu i ffurfiocynhyrchion sefydlog, moleciwlaidd, croes-gysylltu, a elwir yn gynhyrchion terfynol glyciad uwch (AGEs) [35]. Proteinmae glyciad yn dylanwadu ar briodweddau ffisegol a swyddogaethol protein, gan ei fod yn achosi cydffurfiadnewidiadau yn y strwythur protein [36]. Mewn croen, adroddwyd bod glyciad colagen math Iyn gysylltiedig â datblygiad diflastod y croen a llai o elastigedd croen [37]. OEDRAN hefydymwneud â chynhyrchu ROS. Mae Masaki et al. adroddwyd bod amlygiad AGEs i arbelydru UV-Ain vitro, wedi arwain at gynhyrchu ROS, megis·O2 −, H2O2, a·OH, fel y soniwyd uchod [24]. Mewn bodau dynol, gall awtofflworoleuedd croen, biomarcwr ar gyfer AGEs, weithredu fel ffotosensiteiddiwr mewndarddolsy'n achosi cynhyrchu ROS, ar ôl dod i gysylltiad ag ymbelydredd UV-A [35]. Felly, adwaith glycationyna credir bod ffurfio OEDRAN yn un o'r mecanweithiau sylfaenol sy'n gysylltiedig â chroenheneiddio, o dan amodau amgylcheddol, yn enwedig ymbelydredd UV [24]. 

3. Cyfansoddion Naturiol sy'n Atal Pelydriad UV (UVR) - Niwed Ffotograffau a Achosir

Mae dibyniaeth ar donfedd yn hanfodol wrth bennu effeithiau ffotobiolegol. Tonfedd fer UV-Cyw'r math mwyaf niweidiol o UV, ond oherwydd ei fod yn cael ei hidlo allan gan yr haen osôn, dim ond UV-B aYstyrir bod UV-A o arwyddocâd biolegol. O ystyried eu heffeithiau, dim ond UV-A sy'n achosidifrod DNA anuniongyrchol, trwy gynhyrchu·O2 −, ysgogydd ROS pwysig (gweler Adran2.2). Mae UV-A yn treiddio'n ddwfn i ddermis y croen. Gall amlygiad hirfaith UV-A arwain at dynnu lluniauac atal y system imiwnedd. Fodd bynnag, mae difrod DNA uniongyrchol yn cael ei achosi gan UV-B, trwy'rffurfio DPP a 6-4PPs. Mae UV-B hefyd yn achosi niwed i'r croen a thrawsnewid, er enghraifft,trwy effeithiostrwythurau croen ac achosi crychau (arwydd o dynnu lluniau), garwedd, a chynamserolheneiddio, a hyd yn oed yn arwain at falaenau croen a chlefydau angheuol, fel canserau'r croen [38]. Er mwyn atal neu liniaru'r effeithiau andwyol hyn, y rhwystr o UV gormodol neu liniaru'rMae rhaeadru o ddifrod ffoto a achosir gan UV yn hollbwysig. Asiantau eli haul (naill ai atalyddion ffisegol neu gemegolasiantau) yn aml yn cael eu rhoi ar y croen i rwystro UV gormodol. Yn ddiweddar, bu galw cynyddoli roi rhai naturiol yn lle eli haul cemegol artiffisial. Mae hyn oherwydd y andwyolneu sgîl-effeithiauo eli haul cemegol artiffisial, ac oherwydd pryderon amgylcheddol. Naturioleli haul a chyfansoddion naturiol sydd â phriodweddau sy'n gwrthsefyll difrod ffoto a achosir gan UV yw,felly, o ddiddordeb mawr. Gall rhai cyfansoddion naturiol arwain at welliannau sylweddol yn y croeniechyd a pherfformiad.Gall cyfansoddion naturiol a all ddarparu amddiffyniad rhag difrod ffoto a achosir gan UVR fodcategoreiddio ar sail y mecanweithiau hyn—(1) rhwystr ffotonau UV; (2) cymryd rhan yn ysystem atgyweirio DNA; (3) gweithgaredd gwrthocsidiol; (4) gweithgaredd gwrth-imiwnoleiddiol; (5) gwrth-inflammatorygweithgaredd; a (6) cael gweithred ataliol ar y matrics cellog [39]. Yn yr adran hon, rydym yn disgrifioy cyfansoddion naturiol o echdynion planhigion a dosbarth o fetabolion eilaidd sydd wediperthnasedd ffarmacolegol fel cyfansoddion eli haul uwchraddol, a elwir yn amino tebyg i mycosporinasidau (MAAs).

3.1. Detholiad Planhigion

Mae'r gronfa ddata o gyfansoddion naturiol (NCs) yn cynnwys mwy na 320,000 o gyfansoddion, a adroddwyd ynSuper Naturiol II. O'r rhain, cafwyd mwy na 50,000 o gyfansoddionmae detholiadau o blanhigion wedi'u cyflwyno i'r gronfa ddata. Y dosbarth mwyaf o echdynion planhigion naturiol y dangoswyd bod ganddynt y mwyaf perthnasolgweithgaredd a'r effeithiau mwyaf buddiolyn erbyn difrod ffoto a achosir gan UV-B a adroddwyd hyd yma yw'r rheinisy'n gweithio trwy effeithiau ataliolar y llwybrau signalau (er enghraifft, NF-κB, MARK, ac AP-1),a phroteinau biofarcwr y llwybrau signalau targed (er enghraifft, COX-2 mewn llidiolsignalau). Effeithiau ataliolar y llwybrau signalau hyn yn modiwleiddio targedau signalau cellog ymhellachac eiddo gwrthocsidiol, i ddisbyddu cenhedlaeth ROS. Er enghraifft, dyfyniad ffrwythau pomgranad wedi boddangos ei fod yn atal ffosfforyleiddiad UV-B o'r NF-κllwybrau B a MARK, yn normalkeratinocytes epidermaidd dynol (NHEK) [40]. Atal actifadu MARK a achosir gan UV-BNF-κB gan proanthocyanidins, dosbarth o polyffenolau wedi'u hynysu o hadau grawnwin, polyffenolau omae te gwyrdd, a quercetin o winwnsyn, wedi'u hadrodd [41]. Resveratrol, dosbarth o ffenolau naturiola geir o groen grawnwin, llugaeron, a chnau daear, yn meddu ar y gallu i leihau NF-κB actifadu [42]. Mae COX-2, protein biofarcwr o'r rhaeadr llidiol, yn cael ei atal gan gyfansoddion ffenolig, fel caffeinasid o rawnwin gwyn [43], kaempferol o rawnwin [44], a curcumin rhag tyrmerig [45]. Astudiaethau cynhwysfawr i gyfryngau planhigion naturiol a all amddiffyn rhag difrod ffoto a achosir gan UVBwedi eu crynhoi mewn papurau adolygu blaenorol [46–48].

3.2. Mycosporine-Fel Asidau Amino

Darganfuwyd asidau amino tebyg i mycosporin (MAAs) gyntaf mewn ffyngau, ac maent yn gysylltiedig ag arôl ffisiolegol mewn sbwylio wedi'i ysgogi gan olau. Yn 1993, effaith uniongyrcholfel ffoto-amddiffynnyddamlygwyd hyn gan allu'r compownd i rwystro ffotonau. Datgelwyd y gallai MAAsatal 3 o bob 10 ffoton rhag taro targed cytoplasmig mewn syanobacteria [49]. Mae'r gallu hwn wedi arwainMAAs i gael eu hadnabod fel eli haul cynradd.Mae tystiolaeth gronnus wedi dangos bod gan rai MAAs swyddogaethau buddiol ychwanegol. Eucafodd potensial ffoto-amddiffynnol amlwg ei nodi gyntaf pan brofwyd eu bod yn sborionwyr ROS,gallu a gododd trwy eu gallu gwrthocsidiol [14,50]. Ymhellach, mae gan swyddogaethau biolegol gwahanolwedi'i brofi ers hynny, gan gynnwys amddiffyn rhag difrod DNA, gweithgaredd gwrthlidiol, ac ataliaethgweithredu tuag at AGEs. Mae'r swyddogaethau buddiol lluosog hyn yn gwneud biomoleciwlau diddorol iawn i MAAs.Bydd mwy o fanylion am y cyfansoddion naturiol hyn yn cael eu hadolygu ymhellach yn yr adran nesaf.

4. Priodweddau Moleciwlaidd MAAs

Yn yr adran hon, mae'r ddealltwriaeth sylfaenol gyfredol o MAAs wedi'i chrynhoi mewn tair rhan - cyffredinoldisgrifiad o MAAs, Eu strwythur cemegol, a'u llwybrau biosynthetig....

4.1. Disgrifiad cyffredinol

Mae 'Mycosporine' yn derm cyffredin a ddefnyddir ar gyfer metabolion ffwngaidd sy'n amsugno UV ac sydd wedi cael euwedi'i amnewid â gweddillion asid amino [51]. Ers y 1960au, mae deilliadau mycosporin, wedi'u grwpio fel MAAs,wedi'u darganfod a'u hadnabod o ystod eang o organebau, gan gynnwys organebau morol o'r fathfel algâu coch, sêr y môr, cwrelau, dinoflagellates, cyanobacteria, a chennau [12,52]. Mae MAAs yn cynnwys acylch cyclohexenone neu cycloheximide, gan fod eu strwythur cylch cromoffor craidd yn cael ei ddisodli âgweddillion asid amino neu alcoholau imino, neu rai addasiadau pellach (Ffigur3). Er enghraifft, yn ystrwythur P334, threonine, a glycin rhwymo i safleoedd C1 a C3 y cromoffor craiddstrwythur, yn y drefn honno.Ystyrir mai MAAs yw'r rhai mwyaf effeithiolCyfansoddion sy'n amsugno UV-A mewn natur [53]. MAAsarddangos amsugnedd uchaf o fewn yr ystod UV-A a UV-B (o 310 i 362 nm), gydag uchelcyfernodau difodiant molar (ε = 28,100–50,000 M−1 cm−1 ). Mewn organebau sy'n cronni MAAs,credir bod y cyfansoddion hyn yn cyfrannu at atal straen a achosir gan UV, trwy wasgaruegni gormodol ar ffurf gwres, heb gynhyrchu ROS, ar ôl amsugno ymbelydredd UV. MAAs yncyfansoddion sy'n hydawdd iawn mewn dŵr, oherwydd eu priodweddau zwitterionig, yn deillio o'u asid aminoeilyddion, ac felly, maent yn cronni yn gyffredinol yn y gofod sytosolig. Mae wedi cael ei adrodd bodGallai MAAs weithredu fel cyfansoddion amlswyddogaethol o fewn celloedd. Heblaw am eu rôl UV-amddiffynnol, un arallrôl fiolegol bwysig MAAs yw eu priodweddau gwrthocsidiol [14]. Priodweddau eraill MAAs,arfaethedig hyd yn hyn, cynnwys gweithgaredd DNA-amddiffyn [54], gweithgaredd gwrthlidiol [55,56], gweithgaredd ihyrwyddo ecwilibriwm osmotig [57,58], a chyfranogiad mewn rhyngweithiadau cell-gell [13].

Ffigur 3.Adeileddau cemegol yr asidau amino tebyg i mycosporin dethol (MAAs) - mycosporinglycin, shinorin, porffyra-334, mycosporin-2-glysin, palythin, ac ewhalothece-362

4.2. Strwythur Cemegol

Gellir rhannu MAAs yn fras yn ddau grŵp - MAAs un-amnewidiol a MAAs dad-amnewidiol. Mewn MAAs mono-amnewidiol, amnewidir safle C3 ar y strwythur cyclohexenone â chyfansoddyn amino. Mae un o'r MAAs mono-amnewidiol, mycosporine-glycine (MG), sy'n ganolradd cyffredin ar gyfer biogynhyrchu MAAs dad-amnewidiol, wedi'i awgrymu i fod yn amddiffyniad pwysig rhag difrod golau'r haul mewn organebau morol, trwy ddileu'O, (591. Adroddir mai 310 nm yw uchafswm amsugno MC. Ar y llaw arall, mae uchafsymiau amsugno MAAs dad-amnewidiol, yn amrywio o 320 i 362 nm, yn dibynnu ar y math o enghraifft amnewidiol, uchafsymiau amsugno P334 ( C1: Thr; C3: Gly), palythine (C1:-NH; C3: Glyand M2G (C1: Gly; C3: Gly) yn 334, 320, a 331 nm, yn y drefn honno [14]. Yn di-substituted, MAAsa protonated atom nitrogen ar y grŵp imine, yn arwain at ffurfio zwitterion ddilyn gan conjugation a delocalization o'r tâl cadarnhaol ar yr atom nitrogen, dros y strwythur cylch craiddThis conjugation ysgogi amsugno UV gan MAAs.Gall maint y delocalization cyseiniant effeithio ar y cyfernod difodiant ac uchafswm amsugno o bob MAA (14).Gallai addasiadau pellach i amnewidion MAAs trwy anwedd, dadhydradu, datgarbocsio, ocsidiad, lleihau sylffoniad, neu glycosyliad effeithio arnynt hefyd. Er mwyn nodi a nodweddu'r MAAs hyn, defnyddiwyd amrywiaeth o dechnegau arbrofol, megis dadansoddiad cromatograffaeth hylif perfformiad uchel (HPLC), dadansoddiad sbectrometreg màs (MS) gan gynnwys cromatograffaeth hylifolLC)-MS, dadansoddiad asid amino, dadansoddiad sbectrosgopig isgoch (IR). , cyseiniant magnetig niwclear (dadansoddiad NMR, a chromatograffeg nwy (dadansoddiad GC-MS. Mae cyfuniad priodol o'r technegau dadansoddol hyn, ynghyd â gwelliannau technolegol mewn offerynnau dadansoddol, wedi bod yn effeithiol wrth helpu i nodweddu strwythur MAAs (12).T paratoi). Mae deunyddiau MAA ar gyfer dadansoddi, technegau cromatograffig hylif paratoadol wedi'u defnyddio'n aml, yn dilyn echdynnu MAAs o organebau gan ddefnyddio toddyddion organig, megis methanol ac ethanol (60].