Миристоильная группа в химии¶

Миристоил (миристоильная группа, тетрадеканоил, CH₃(CH₂)₁₂CO–) — в органической химии ацильный остаток насыщенной жирной кислоты миристиновой (тетрадекановой) кислоты, содержащий 14 атомов углерода. Представляет собой одновалентную группу, образующуюся при отщеплении гидроксильной группы от карбоксила кислоты; в составе сложных эфиров, амидов и тиоэфиров обозначается как миристоильная группа. Является одной из наиболее распространённых длинноцепочечных ацильных групп в биохимии, участвующей в посттрансляционных модификациях белков, синтезе липидов и построении мембран.

¶Терминология и строение

Термин происходит от названия миристиновой кислоты (от лат. Myristica — род мускатника, из семян которого она впервые была выделена). В номенклатуре IUPAC кислоту называют тетрадекановой, соответственно ацильная группа — тетрадеканоилом. Синонимы: миристоил, n-тетрадеканоил, Myr- (в сокращённой записи модификаций).

Строение группы:

• брутто-формула ацильного остатка — C₁₄H₂₇O (как радикал), сама кислота — C₁₄H₂₈O₂;
• цепь линейная, насыщенная, без двойных связей;
• молекулярная масса кислоты — около 228,37 г/моль;
• температура плавления миристиновой кислоты — 54–55 °C.

Насыщенность и длина цепи определяют гидрофобность: миристоильная группа практически нерастворима в воде, но хорошо растворяется в неполярных органических растворителях.

¶Биохимическое значение

¶N-миристоилирование

Ключевой процесс — N-миристоилирование (N-myristoylation), котрансляционная или посттрансляционная модификация, при которой миристоильная группа ковалентно присоединяется к N-концевому остатку глицина белка через амидную связь. Реакцию катализирует фермент N-миристоилтрансфераза (NMT), использующий миристоил-КоА в качестве донора ацила.

Модификация характерна для многих сигнальных белков, киназ, фосфатаз и факторов вирулентности. Она обеспечивает заякоривание белка в клеточной мембране, влияет на его локализацию и взаимодействия с партнёрами. NMT присутствует у эукариот, растений и ряда вирусов; у человека известны две изоформы (NMT1 и NMT2).

¶Другие формы

• S-миристоилирование — присоединение к остатку цистеина через тиоэфирную связь; обратимо, встречается реже.
• Миристоил-КоА — активированная тиоэфирная форма, центральный метаболит в синтезе и переносе ацильных групп.
• В составе фосфолипидов миристоильная группа входит в фосфатидилхолин и другие мембранные липиды.

¶Химические свойства и синтез

Миристоил-КоА образуется в клетке при активации миристиновой кислоты ферментом ацил-КоА-синтетазой (лигазой) в присутствии АТФ. Реакция:

RCOOH + CoA-SH + ATP → RCO-S-CoA + AMP + PPi

Как тиоэфир, миристоил-КоА является высокоэнергетическим соединением и служит донором ацила в реакциях ацилирования. В лабораторных условиях миристоильные производные получают ацилированием аминов и спиртов хлорангидридом миристиновой кислоты (миристоилхлоридом) или через активированные эфиры.

¶Применение

• Косметика и фармацевтика. Миристиновая кислота и её эфиры (изопропилмиристат, миристилмиристат) используются как эмоленты, загустители и носители в кремах, лосьонах и мазях. Изопропилмиристат применяется как основа для дерматологических препаратов.
• Пищевая промышленность. Эфиры миристиновой кислоты входят в состав некоторых пищевых добавок и ароматизаторов (например, этилмиристат).
• Биохимические исследования. Миристоилированные пептиды и белки служат моделями для изучения мембранного связывания; ингибиторы NMT рассматриваются как потенциальные противовирусные и противоопухолевые агенты.
• Аналитика. Миристиновая кислота — распространённый стандарт в газовой хроматографии и масс-спектрометрии липидов.

¶Источники и распространение

Миристиновая кислота содержится в мускатном масле (до 70–80 %), кокосовом и пальмовом масле, масле какао, молочном жире. В организме человека она поступает с пищей и синтезируется в процессе de novo липогенеза из ацетил-КоА. Миристоилирование белков — один из наиболее изученных примеров липидной модификации, наряду с пальмитоилированием и пренилированием.

¶См. также

• Миристиновая кислота
• Пальмитоил
• Посттрансляционная модификация
• Ацил-КоА