Hypobromous kislina (HOBr, HBrO) anorganska kislina, ki jo proizvaja oksidacijo bromida aniona (Br). Dodajanje broma v vodo povzroči bromovodikovo kislino (HBr) in hipobromno kislino (HOBr) s pomočjo disproporcionalne reakcije. Br2 + H2O = HOBr + HBr
Hipobromna kislina je zelo šibka kislina, nekoliko nestabilna, ki deluje kot razredčena raztopina pri sobni temperaturi. Proizvaja se v toplokrvnih organizmih vretenčarjev (vključno s človekom), in sicer z delovanjem encima eozinofil peroksidaza.
Odkritje, da hipobromna kislina lahko uravnava aktivnost kolagena IV, je pritegnila veliko pozornosti.
Struktura
2D
Hipobromna kislina
3D
Hipobromna kislina. Molekularni model trdne krogle
Hipobromna kislina. Molekulski model palic in krogel
Fizikalne in kemijske lastnosti
- Videz rumene trdne snovi: rumene trdne snovi.
- Videz: rumene trdne snovi.
- Molekularna teža: 96.911 g / mol.
- Vrelišče: 20–25 ° C.
- Gostota: 2.470 g / cm3.
- Kislost (pKa): 8,65.
- Kemijske in fizikalne lastnosti hipobromne kisline so podobne lastnosti drugih hipohalitov.
- Predstavljen je kot razredčena raztopina pri sobni temperaturi.
- Trdne snovi hipobromita so rumene barve in imajo svojevrsten aromatičen vonj.
- Je močno razkuževalno sredstvo proti baktericidom in vodi.
- PKa ima 8,65 in delno disocira v vodi pri pH 7.
Prijave
- Hipobromna kislina (HOBr) se zaradi svoje sposobnosti ubijanja celic številnih patogenov uporablja kot belilno sredstvo, oksidant, deodorator in dezinfekcijsko sredstvo.
- Tekstilna industrija ga uporablja kot sredstvo za beljenje in sušenje.
- Uporablja se tudi v vročih kadi in zdraviliščih kot bakterijsko sredstvo.
Biomolekularne interakcije
Brom je pri živalih vseprisoten kot ionski bromid (Br-), vendar do nedavnega njegova bistvena funkcija ni bila znana.
Nedavne raziskave so pokazale, da je brom bistven za arhitekturo kletne membrane in razvoj tkiv.
Encim peroksidain uporablja rHOB za navzkrižno povezavo sulfilimina, ki je navzkrižno povezan v ogrodju bazenske membrane kolagena IV.
Hipobromna kislina nastaja v toplokrvnih organizmih vretenčarjev z delovanjem encima eozinofil peroksidaza (EPO).
EPO tvori HOBr iz H2O2 in Br- v prisotnosti plazemske koncentracije Cl-.
Mieloperoksidaza (MPO) iz monocitov in nevtrofilcev tvori hipokloronovo kislino (HOCl) iz H2O2 in Cl-.
Pasja mieloperoksidaza. Molekularni model trdega traku
EPO in MPO imajo pomembno vlogo v obrambnih mehanizmih gostiteljev proti patogenom, pri čemer uporabljajo HOBr in HOCl.
Nevtrofili med fagocitozo
Sistem MPO / H2O2 / Cl- v prisotnosti Br- ustvarja tudi HOBr z reakcijo tvorjenega HOCl z Br-. HOBr je več kot močan oksidant močan elektrofil.
Plazemska koncentracija Br- je več kot 1000-krat nižja od koncentracije kloridnega aniona (Cl-). Posledično je tudi endogena produkcija HOBr nižja v primerjavi s HOCl.
Vendar pa je HOBr bistveno bolj reaktiven kot HOCl, kadar oksidativnost preiskovanih spojin ni pomembna, zato bi lahko reaktivnost HOBr bila bolj povezana z njegovo elektrofilno močjo kot z njeno oksidacijsko močjo (Ximenes, Morgon & de Souza, 2015).
Čeprav je njen redoks potencial nižji od potenciala HOCl, HOBr reagira z aminokislinami hitreje kot HOCl.
Halogeniranje tirozinskega obroča s HOBr je 5000-krat hitrejše od HOCl.
Tirozin Žični molekulski model
HOBr reagira tudi z nukleozidi nukleozidov in DNK.
DNK dvojna vijačnica. Molekularni model trdne krogle
2'-deoksicitidin, adenin in gvanin tvorijo 5-bromo-2'-deoksicitidin, 8-bromoadenin in 8-bromoguanin v sistemih EPO / H2O2 / Br- in MPO / H2O2 / Cl- / Br- (Suzuki, Kitabatake in Koide, 2016).
McCall in sod. (2014) so pokazali, da je Br kofaktor, potreben za tvorbo sulfiliminskih navzkrižnih vezi, kataliziranih z encimom peroksidasin, post-translacijsko modifikacijo, ki je bistvena za arhitekturo kolagena IV kletnih membran in za razvoj tkiv.
Molekula kolagena IV (COL4A1). Molekularni model trdega traku
Kletne membrane so specializirane zunajcelične matrike, ki so ključni mediatorji transdukcije signala in mehanske podpore epitelijskih celic.
Kletna membrana, zunajtelesni matriks, epitelij, endotel in vezivno tkivo
Kletne membrane določajo arhitekturo epitelijskega tkiva in med drugimi funkcijami olajšajo obnovo tkiva po poškodbi.
V kletno membrano je vgrajen ogrodje s kolafilinom IV, povezano s sulfiliminom, ki daje matrični funkcionalnosti v večceličnih tkivih vseh živali.
Odri s kolagenom IV zagotavljajo mehansko trdnost, služijo kot ligand za celostine in druge celične receptorje na površini in sodelujejo z rastnimi faktorji za vzpostavitev signalnih gradientov.
Sulfilimin (sulfimid) je kemična spojina, ki vsebuje dvojno vez med žveplom in dušikom. Sulfiliminske vezi stabilizirajo sklope kolagena IV, ki jih najdemo v zunajceličnem matriksu.
Te vezi kovalentno povezujejo ostanke metionina 93 (Met93) in hidroksilizina 211 (Hyl211) sosednjih polipeptidnih niti, da tvorijo večji trimer kolagena.
Molekula difenilsulfimida. Molekulski model palic in krogel
Peroksidaza tvori hipobromno kislino (HOBr) in hipoklorično kislino (HOCl) iz bromida oziroma klorida, kar lahko posreduje pri tvorbi sulfiliminskih navzkrižnih vezi.
Bromid, pretvorjen v hipobromno kislino, tvori intermediat bromosulfonijevega iona (S-Br), ki sodeluje pri tvorbi navzkrižnih vezi.
McCall in sod. (2014) so pokazali, da je prehransko pomanjkanje Br smrtonosno pri muhi Drosophila, medtem ko nadomeščanje z Br povrne njegovo sposobnost preživetja.
Ugotovili so tudi, da je brom bistven element v sledovih za vse živali zaradi njegove vloge pri tvorbi sulfiliminskih vezi in kolagena IV, ki je ključnega pomena za tvorbo kletnih membran in razvoj tkiv.
Reference
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 13517-11-8 - hipobromna kislina Vzpostavljeno iz nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 60-18-4 - Tirozin Vzpostavljeno iz nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 7726-95-6 - Brom Vzpostavljeno iz nih.gov.
- ChemIDplus, (2017). 3D struktura 7732-18-5 - Voda Vzpostavljeno iz nih.gov.
- Emw, (2009). Protein COL4A1 PDB 1li1 Pridobljeno iz wikipedia.org.
- Mills, B. (2009). Diphenylsulfimide-from-xtal-2002-3D-žogice Obnovljeno iz wikipedia.org.
- PubChem, (2016). Hipobromna kislina Vzpostavljeno iz nih.gov.
- Steane, R. (2014). Molekula DNA - vrtljiva v treh dimenzijah. Obnovljeno iz biotopics.si
- Thormann, U. (2005). NeutrophilerAktion je obnovljen iz wikipedia.org.