Аминокислоты лейцина: Лейцин: свойства и особенности применения

Уровень лейцина влияет на рост опухолей

Лейцин, аминокислота, которая входит в состав большого количества белков, по всей видимости, играет важную роль в развитии устойчивости к тамоксифену при эстрогенположительном раке молочной железы — к такому выводу в ходе недавнего исследования пришли ученые из Гарвардской медицинской школы в Бостоне (Harvard Medical School, in Boston), США. Они выявили, что мембранный белок SLC7A5, который способствует усвоению лейцина, влияет на реакцию эстрогенположительных клеток рака молочной железы на тамоксифен. Результаты работы были опубликованы в журнале «Nature».

Известно, что около 75% всех злокачественных опухолевых образований молочной железы являются эстрогенположительными, следовательно, эстроген стимулирует их рост и метастазирование. Стандартное лечение таких опухолей предполагает назначение тамоксифена, так как данный препарат блокирует действие эстрогена в раковых клетках.

Резистентность к тамоксифену и лейцин

Несмотря на то что на первых этапах лечения тамоксифен часто оказывается эффективным, во многих случаях у пациентов развивается резистентность к препарату, что повышает риск рецидива и метастазирования. Ученые отмечают, что пациенты с эстрогенположительным раком молочной железы, у которых развивается эндокринно-резистентный и метастатический рак, имеют очень низкую продолжительность жизни. Поскольку альтернативные варианты лечения ограничены, средняя выживаемость этих пациентов обычно составляет менее 5 лет.

Аминокислоты являются строительными блоками, которые организм использует для производства белков. 9 аминокислот из 20 существующих незаменимы, то есть организм должен получать их из пищи, потому что он не может их синтезировать. Одной из таких незаменимых аминокислот является лейцин, который особенно важен для синтеза белков мышечной ткани. Основные источники лейцина — продукты животного происхождения — свинина, рыба, курица и говядина, так как они содержат гораздо больше данной аминокислоты, чем растительные продукты.

Лейцин и рост опухоли

Тот факт, что клетки не могут синтезировать лейцин, дал исследователям возможность изучать реакцию эстрогенположительных клеток рака молочной железы на различные уровни аминокислот, поступление которых возможно контролировать в лабораторных условиях. Эксперименты с использованием культур эстрогенположительных клеток рака молочной железы человека показали, что снижение уровня лейцина тормозило деление опухолевых клеток, а его увеличение, наоборот, способствовало клеточному делению.

Автор работы — доктор Сентил К. Мутусвами (Senthil K. Muthuswamy) — отметил, что полученные результаты указывают на возможность разработки диетических рекомендаций, которые могут быть полезны пациентам с эстрогенположительным раком молочной железы. Тем не менее он предупредил, что результаты не подразумевают, что животные белки способствуют росту клеток рака молочной железы. В настоящее время можно говорить только о том, что снижение уровня лейцина в рационе может быть полезным для пациенток с эстрогенположительным раком молочной железы. Ученые уже начали еще одно исследование, в ходе которого они надеются выяснить, может ли ограничение потребления лейцина тормозить опухолевый рост или повышать эффективность лечения рака молочной железы.

Роль SLC7A5 в развитии резистентности к тамоксифену

В заключительной серии экспериментов ученые исследовали влияние уровней лейцина на эстрогенположительные клетки рака молочной железы при развитии резистентности к тамоксифену. Оказалось, что резистентные клетки продолжали расти, даже когда уровни лейцина были низкими. При детальном изучении процессов ученые выявили, что резистентные к тамоксифену клетки имеют более высокий уровень SLC7A5, что помогало клеткам усваивать больше лейцина, даже в условиях его дефицита.

В последнем эксперименте на лабораторных животных исследователи установили, что блокирование SLC7A5 приводило к уменьшению размеров эстрогенположительных опухолей. Они подчеркнули, что проведение надлежащим образом контролируемого клинического исследования для оценки пользы от активного снижения потребления лейцина в рационе во время лечения эстрогенположительного рака молочной железы будет иметь большое значение, поскольку положительный результат может стать основой разработки простой, но эффективной стратегии вмешательства.

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, Viber-сообщество, Instagram, страничку Facebook, а также Twitter, чтобы первыми получать самые свежие и актуальные новости из мира медицины.

• Paddock C. (2019) Breast cancer: Reducing this amino acid could make drugs more effective. Medical news today, April 18.
• Saito Y., Li L., Coyaud E. et al. (2019) LLGL2 rescues nutrient stress by promoting leucine uptake in ER+ breast cancer. April 17. DOI: 10.1038/s41586-019-1126-2 [Epub ahead of print].

Юлия Котикович

Лейцин. Большая российская энциклопедия

Химические соединения

Области знаний:

Органическая химия

Другие наименования:

α-аминоизокапроновая кислота, 2-амино-4-метилпентановая кислота, 2-амино-4-метилвалериановая кислота, Leu, L, Лей

Брутто-формула:

C₆H₁₃NO₂

Молярная масса:

131,18 г/моль

Температура плавления:

293 °C

Агрегатное состояние:

Твёрдое

Плотность при н. у.:

1,293 г/см³

Лейци́н (α-аминоизокапроновая кислота, 2-амино-4-метилпентановая кислота, 2-амино-4-метилвалериановая кислота, общепринятые сокращения: Leu, L, Лей), неполярная алифатическая α-аминокислота с разветвлённой боковой цепью, (CH₃)₂CHCH₂CH(NH₂)COOH. Содержит асимметрический атом углерода, обладает оптической активностью, существует в виде двух энантиомеров – L-лейцина и D-лейцина. В природе преобладает L-форма лейцина. Молярная масса 131,18 г/моль. Плотность 1,293 г/см³, t_пл 293–295 °C (с разложением). Впервые лейцин был выделен из мышечного волокна и шерсти (1820, А. Браконно). Химический синтез путём взаимодействия 2-бром-4-метилпентановой кислоты с аммиаком впервые осуществил Э. Фишер в 1904 г.

L-лейцин – кетогенная аминокислота. L-лейцин – протеиногенная аминокислота, кодируется триплетами UUA, UUG, CUU, CUC, CUA и CUG, является самой распространенной аминокислотой (частота встречаемости 9,67%). Входит в состав белков, пептидов, антибиотиков. Стимулирует биосинтез белка. Обеспечивает энергетический обмен. Продукты катаболизма L-лейцина служат предшественниками при биосинтезе холестерина. L-лейцин – незаменимая для человека аминокислота, должна в достаточном количестве поступать в организм с пищей. Рекомендованная ВОЗ норма потребления для человека составляет 39 мг на 1 кг веса.

Физико-химические свойства

Лейцин – бесцветное кристаллическое вещество, растворимое в ледяной уксусной кислоте (10,3 г/100 мл), кислотах, щелочах, ограниченно растворимое в воде [2,43 г/100 мл (25 °C), 5,64 г/100 мл (100 °C)], малорастворимое в этиловом спирте (0,072 г/100 мл), нерастворимое в диэтиловом эфире.

Как и другие аминокислоты, в кристаллах и полярных растворителях лейцин существует в виде цвиттер-иона. Его изоэлектрическая точка равна 5,98. Константы диссоциации кислоты (рК_а) составляют 2,36 для карбоксильной группы (α-COOH) и 9,60 для аминогруппы (α-NH₃⁺).

Лейцин взаимодействует с кислотами и щелочами, образует комплексы с металлами, вступает в реакции, характерные для карбоновых кислот и аминов, а именно: реакции этерификации, взаимодействие с аминами, декарбоксилирование, реакции с азотистой кислотой, окислительное дезаминирование, переаминирование, N-алкилирование, N-ацилирование, образование пептидной связи.

Способы получения

DL-лейцин выделяют из белкового гидролизата. Возможно также получение L-лейцина биотрансформацией α-кетоизокапроновой кислоты с использованием живых клеток.

Участие в обмене веществ

В клетках растений, грибов и микроорганизмов предшественником в биосинтезе L-лейцина является пируват.

Катаболизм L-лейцина преимущественно происходит в мышечной и жировой тканях и ведёт к образованию ацилированного производного кофермента А.

L-изомер лейцина входит в состав молекул белков (до 28% в эластине, до 16% в кератинах, гемоглобине) и пептидов (в том числе нейропептиды окситоцин и лей-энкефалин, пептидные алкалоиды спорыньи).

L-лейцин стимулирует биосинтез белка, активируя сигнальный путь мишени рапамицина млекопитающих [Mammalian target of rapamycin (mTOR)] в скелетных мышцах, жировой ткани и плацентарных клетках. L-лейцин обеспечивает энергетический обмен (потребление глюкозы, биогенез митохондрий, окисление жирных кислот), способствуя синтезу белка и ингибируя его деградацию. В биосинтезе белка обычно принимает участие до 80% клеточного L-лейцина.

Окисление L-лейцина в организмах приводит к образованию 3-гидрокси-3-метилглутарил-производного кофермента A – предшественника в биосинтезе холестерина и кетоновых тел.

L-лейцин входит в состав белковых структурно-функциональных доменов «лейциновая молния», часто встречающихся в ДНК-связывающих белках (например, в факторах транскрипции).

Генетически обусловленные нарушения метаболизма L-лейцина могут вызывать тяжёлые заболевания, связанные с поражениями центральной нервной системы.

D-изомер лейцина присутствует в структуре антибиотика грамицидина A, опиоидных и антимикробных пептидах земноводных.

Применение

В медицине L-лейцин используется в составе средств парентерального питания и ноотропных средств.

L-лейцин – пищевая добавка E641 – классифицируется как усилитель вкуса.

Содержание в продуктах питания

Редакция химических наук

Дата публикации:  18 мая 2022 г. в 23:10 (GMT+3)

Лейциновые добавки и интенсивные тренировки

Обзор

. 1999 июнь; 27(6):347-58.

doi: 10.2165/00007256-199927060-00001.

Меро
¹

принадлежность

• ¹ Кафедра биологии физической активности, Университет Ювяскюля, Финляндия. [email protected]

• PMID:

  10418071

• DOI:

  10.2165/00007256-199927060-00001

Обзор

Меро.

Спорт Мед.

1999 июнь

. 1999 июнь; 27(6):347-58.

дои: 10.2165/00007256-199927060-00001.

Автор

Меро
¹

принадлежность

• ¹ Кафедра биологии физической активности, Университет Ювяскюля, Финляндия. [email protected]

• PMID:

  10418071

• DOI:

  10.2165/00007256-199927060-00001

Абстрактный

Лейцин, изолейцин и валин, аминокислоты с разветвленной цепью (BCAA), составляют около одной трети мышечного белка. Из них наиболее тщательно изучен лейцин, поскольку скорость его окисления выше, чем у изолейцина или валина. Лейцин также стимулирует синтез белка в мышцах и тесно связан с высвобождением предшественников глюконеогенеза, таких как аланин, из мышц. Значительное снижение уровня лейцина в плазме или сыворотке происходит после аэробных (от 11 до 33%), анаэробных лактатных (от 5 до 8%) и силовых упражнений (30%). В скелетных мышцах наблюдается снижение уровня лейцина и уменьшение запасов гликогена во время изнуряющих аэробных упражнений. Базовый уровень лейцина в сыворотке натощак снижается на 20% в течение 5 недель скоростных и силовых тренировок у спортсменов, занимающихся силовыми тренировками, при ежедневном потреблении белка 1,26 г/кг массы тела. Предполагается, что содержание лейцина в белке колеблется от 5 до 10%. Есть предположения, что рекомендуемое в настоящее время потребление лейцина с пищей должно быть увеличено с 14 мг/кг массы тела/сутки до минимум 45 мг/кг массы тела/сутки для лиц, ведущих малоподвижный образ жизни, и больше для тех, кто участвует в интенсивных тренировках, чтобы оптимизировать показатели синтез белка в организме. Потребление BCAA (от 30 до 35% лейцина) до или во время упражнений на выносливость может предотвратить или снизить чистую скорость деградации белка, может улучшить как умственную, так и физическую работоспособность и может оказать щадящее воздействие на деградацию мышечного гликогена и истощение запасов мышечного гликогена. Однако прием лейцина (200 мг/кг массы тела) за 50 минут до анаэробного бега не повлиял на работоспособность. В течение 5 недель силовых и скоростных тренировок прием лейцина в дозе 50 мг/кг массы тела/день в дополнение к ежедневному приему белка 1,26 г/кг массы тела/день предотвращал снижение уровня лейцина в сыворотке крови у спортсменов, занимающихся силовыми тренировками. . Согласно 1 исследованию, пищевая добавка метаболита лейцина бета-гидрокси-бета-метилбутирата (ГМБ) в дозе 3 г/день у людей, выполняющих интенсивные упражнения с отягощениями, приводила к повышенному отложению безжировой массы и сопутствующему увеличению силы. Мышечный протеолиз также уменьшался при приеме HMB, что сопровождалось более низкими уровнями ферментов в плазме, указывающими на повреждение мышц, и снижением в среднем на 50% уровней незаменимых аминокислот в плазме. Кроме того, было показано, что добавка BCAA (76% лейцина) в сочетании с умеренным ограничением энергии вызывает значительные и предпочтительные потери висцеральной жировой ткани и позволяет поддерживать высокий уровень работоспособности. Следует соблюдать осторожность при интерпретации ограниченного числа исследований в этой области, поскольку во многих исследованиях лейцин добавлялся как часть смеси BCAA. Следовательно, необходимы дальнейшие исследования эффектов добавок лейцина.

Похожие статьи

• Послетренировочный прием аминокислот с разветвленной цепью не влияет на маркеры восстановления после трех последовательных высокоинтенсивных тренировок с отягощениями по сравнению с приемом углеводов.

  Kephart WC, Mumford PW, McCloskey AE, Holland AM, Shake JJ, Mobley CB, Jagodinsky AE, Weimar WH, Oliver GD, Young KC, Moon JR, Roberts MD.

  Kephart WC, et al.
  J Int Soc Sports Nutr. 2016 26 июля; 13:30. дои: 10.1186/с12970-016-0142-й. Электронная коллекция 2016.
  J Int Soc Sports Nutr. 2016.

  PMID: 27468258
  Бесплатная статья ЧВК.

  Клиническое испытание.

• Влияние метаболита лейцина бета-гидрокси-бета-метилбутирата на мышечный метаболизм во время тренировок с отягощениями.

  Ниссен С., Шарп Р., Рэй М., Ратмахер Дж. А., Райс Д., Фуллер Дж. К. мл., Коннелли А. С., Абумрад Н.

  Ниссен С. и соавт.
  J Appl Physiol (1985). 1996 ноябрь; 81(5):2095-104. doi: 10.1152/jappl.1996.81.5.2095.
  J Appl Physiol (1985). 1996.

  PMID: 8941534

  Клиническое испытание.

• Влияние пищевых добавок с лейцином на физическую работоспособность.

  Кроу М.Дж., Уэзерсон Дж. Н., Боуден Б.Ф.

  Кроу М.Дж. и соавт.
  Eur J Appl Physiol. 2006 г., август; 97 (6): 664–72. doi: 10.1007/s00421-005-0036-1. Epub 2005 29 октября.
  Eur J Appl Physiol. 2006.

  PMID: 16265600

  Клиническое испытание.

• Регуляция функции скелетных мышц аминокислотами.

  Камей Ю., Хатазава Ю., Учитоми Р., Йошимура Р., Миура С.

  Камей Ю и др.
  Питательные вещества. 2020 19 января; 12 (1): 261. дои: 10.3390/nu12010261.
  Питательные вещества. 2020.

  PMID: 31963899
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Добавки бета-гидрокси-бета-метилбутирата и скелетные мышцы в здоровых условиях и при истощении мышц.

  Холечек М.

  Холечек М.
  J Кахексия Саркопения Мышца. 2017 авг;8(4):529-541. doi: 10.1002/jcsm.12208. Эпаб 2017 10 мая.
  J Кахексия Саркопения Мышца. 2017.

  PMID: 28493406
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Разработка богатого белком побочного продукта с помощью факторного дизайна 2 ³ : характеристика его пищевой ценности и органолептический анализ.

  Дос Сантос Т.Р., Дос Сантос Мело Х., Дос Сантос А.В., Северино П., Лима А.С., Соуто Э.Б., Зелинска А., Кардосо Х.К.

  Дос Сантос Т.Р. и др.
  Молекулы. 2022 15 декабря; 27 (24): 8918. doi: 10,3390/молекулы27248918.
  Молекулы. 2022.

  PMID: 36558047
  Бесплатная статья ЧВК.

• Окисление аминокислоты L-лейцин, инициированное гидроксильным радикалом: являются ли ионы переходных металлов фактором усиления?

  Truong DH, Ngo TC, Nguyen THL, Dao DQ.

  Труонг Д.Х. и др.
  R Soc Open Sci. 2022 14 сентября; 9 (9): 220316. doi: 10.1098/rsos.220316. электронная коллекция 2022 сент.
  R Soc Open Sci. 2022.

  PMID: 36117865
  Бесплатная статья ЧВК.

• Слабость при старении и поиск оптимального биомаркера: обзор.

  Сепульведа М., Арауна Д., Гарсия Ф., Альбала С., Паломо И., Фуэнтес Э.

  Сепульведа М. и др.
  Биомедицины. 2022 16 июня; 10 (6): 1426. дои: 10.3390/биомедицина10061426.
  Биомедицины. 2022.

  PMID: 35740447
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Влияние добавок, богатых аминокислотами с разветвленной цепью, на критерии EWGSOP2 саркопении у пожилых людей: систематический обзор и метаанализ.

  Бай Г.Х., Цай М.К., Цай Х. В., Чанг Ч.К., Хоу В.Х.

  Бай Г.Х. и др.
  Евр Дж Нутр. 2022 март; 61(2):637-651. дои: 10.1007/s00394-021-02710-0. Epub 2021 27 октября.
  Евр Дж Нутр. 2022.

  PMID: 34705076

  Обзор.

• Влияние добавок изолейцина на увеличение массы тела и реакцию глюкозы в крови у худых и страдающих ожирением мышей.

  О’Риелли Р., Ли Х., Лим С.М., Язбек Р., Критас С., Ульрих С.С., Фейнле-Биссет С., Хейлбронн Л., Пейдж А.Дж.

  О’Риелли Р. и соавт.
  Питательные вещества. 2020 14 августа; 12 (8): 2446. дои: 10.3390/nu12082446.
  Питательные вещества. 2020.

  PMID: 32823899
  Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Рекомендации

1. 1. Спорт Мед. 1993 сен; 16 (3): 190-209

      —

      пабмед

2. 1. J Appl Physiol (1985). 1993 ноябрь; 75 (5): 2134-41

      —

      пабмед

3. 1. Джей Клин Инвест. 1974 Апрель; 53 (4): 1080-90

      —

      пабмед

4. 1. Acta Physiol Scand. 1989 декабрь; 137 (4): 543-4

      —

      пабмед

5. 1. Питание. 1996 июль-август;12(7-8):485-90

      —

      пабмед

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Лейцин: аминокислота, которая больше всего важна для мышц

Майкл Мартин

Как строительные блоки белка, аминокислоты играют ключевую роль в росте и восстановлении мышц.

Если вы думаете об аминокислотах как о штате из 20 человек, помогающем вам нарастить мышечную массу, один из них — лейцин — будет главным тренером, звездой шоу, генеральным директором Your Serious Gains, Inc.

Итак, почему лейцин так важен для наращивания мышечной массы и как лучше всего получить его в нужном количестве для достижения ваших целей в фитнесе? Вот что вам нужно знать.

Ускорьте восстановление и уменьшите мышечную болезненность с LADDER Whey and Plant Protein!

.

Что делает лейцин в организме?

Лейцин является одной из трех аминокислот с разветвленной цепью (BCAA), наряду с изолейцином и валином. Они названы так потому, что все они имеют одинаковую разветвленную структуру.

«Изначально считалось, что все три аминокислоты с разветвленной цепью играют непосредственную роль в наращивании мышечной массы», — говорит Пол Фальконе, старший научный сотрудник LADDER. «Но исследования показывают, что большая часть эффекта аминокислот с разветвленной цепью на самом деле обусловлена ​​лейцином».

Это потому, что лейцин играет ключевую роль в процессе синтеза мышечного белка, который обеспечивает мышечную гипертрофию (рост).

Лейцин обладает способностью напрямую сигнализировать mTOR, одной из основных сенсорных молекул питательных веществ и главных регуляторов в организме, известной своей анаболической сигнализацией (роста). Это помогает мышцам поглощать белок, что является ключом к их сохранению и росту.

Таким образом, лейцин является одновременно строительным блоком на строительной площадке и подрядчиком, направляющим процесс, говорит Фальконе. Поскольку она играет эту двойную роль, это самая важная аминокислота для наращивания мышечной массы.

«Способность лейцина управлять синтезом мышечного белка через mTOR очень полезна, особенно после тренировки», — говорит Фальконе. «Это стимулирует процесс восстановления, чтобы помочь вашим мышцам снова стать больше и сильнее».

.

Каковы преимущества приема лейцина?

Лейцин — незаменимая аминокислота, наш организм не может ее производить, поэтому он должен поступать из нашего рациона.

Лейцин можно найти во многих продуктах, включая молочные продукты, семена, фасоль и бобовые. Вы также можете увеличить потребление лейцина с помощью пищевых добавок. LADDER Whey Protein и LADDER Plant Protein содержат аминокислоты с разветвленной цепью, в том числе лейцин, которые способствуют росту и восстановлению мышц.*

Вот два потенциальных преимущества добавления лейцина в ваш рацион.

1. Мышечная масса и сила

Лейцин помогает стимулировать синтез мышечного белка, а также может помочь предотвратить распад мышечных белков после интенсивных упражнений или сильного стресса.

Исследования показывают, что прием белковой добавки, содержащей лейцин, также может помочь предотвратить потерю мышечной массы, которая часто происходит в процессе старения.*

2. Здоровье кожи и костей

Исследования показывают, что лейцин может положительно влиять на здоровье кожи и костей. Так же, как лейцин обеспечивает синтез белка в мышцах, он также способствует росту и восстановлению кожи и костей. *

.

Какие продукты богаты лейцином?

Поскольку лейцин не вырабатывается организмом, нам необходимо получать его с пищей или добавками.

Как правило, белки животного происхождения содержат наибольшее количество лейцина.

По данным Центра пищевых данных Министерства сельского хозяйства США, некоторые из продуктов, которые содержат больше всего лейцина на порцию, включают:

• Курица
• Говядина
• Свинина
• Тунец
• Молоко
• Сыр

Для большинства взрослых рекомендуемая суточная доза лейцина составляет 0,7 мг на тело. Это означает, что человек весом 180 фунтов должен потреблять около 3186 мг лейцина каждый день.

Но если вы ведете активный образ жизни, вам может понадобиться больше белка и, следовательно, лейцина, чтобы достичь своих целей в фитнесе, особенно если вы хотите нарастить мышечную массу.

.

Стоит ли принимать лейцин?

Лучше не думать о лейцине как об отдельной добавке, которую можно добавить в свой распорядок дня, например, о бета-аланине, а скорее как о показателе качества белка, говорит Фальконе. Качественная белковая добавка обеспечит необходимое количество лейцина.

«Количество лейцина в белке очень важно», — говорит Фальконе. «Но лейцин не будет эффективен сам по себе. Он эффективен в правильном количестве, как часть смеси незаменимых аминокислот или белковой добавки. Содержание лейцина в вашем белке является основным фактором его влияния на наращивание мышечной массы. »

Согласно позиции Международного общества спортивного питания от 2017 года, ваша белковая добавка должна содержать от 700 до 3000 мг лейцина на порцию в дополнение к сбалансированному набору незаменимых аминокислот.

Протеиновые добавки LADDER, сертифицированные NSF для спорта, тщательно разработаны и содержат оптимальный баланс ингредиентов, таких как лейцин, которые помогают вам наращивать мышечную массу и силу во время тренировок, а также быстрее восстанавливаться.*

* Эти заявления не были оценены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.