Polyamiinien

Polyamiinien ovat pienikokoisia, kationisia orgaanisia amineja, joita esiintyy kaikissa soluissa. Ne muodostuvat useista amino-ryhmistä ja ovat fysiologisesti positiivisesti varautuneita, mikä mahdollistaa sitoutumisen negatiivisesti varautuneisiin makromolekyyleihin, kuten DNA:han ja RNA:han. Biologisesti merkittävimpiä polyamineja ovat putrescine, cadaverine, spermidine ja spermine. Näillä molekyyleillä on keskeinen rooli solujen kasvussa, erilaistumisessa ja geneettisessä ilmaisussa, ja ne sitoutuvat vahvasti negatiivisesti varautuneisiin rakenteisiin.

Polyamiinien biosynteesi alkaa ornitiinista, jonka ornitiini-dekarboksilaasi (ODC) muuttaa putrescineiksi. Seuraavaksi dcSAM:stä (dekarboksyloidun S-adenosylmetioniinin) lahjoittama aminopropyl-ryhmä siirtää putrescineen spermidine-synteesin (spermidine synthase) avulla muodostaen spermidine. Lopuksi spermidine voi saada toisen aminopropyl-ryhmän spermine-synteesin (spermine synthase) kautta muodostaen sperminea. Sääntelyyn osallistuvat muun muassa antizyymit (AZ) ja ODC:n aktiivisuus, sekä polyamiinien hajotus polyamine-oksidaasien välityksellä. dcSAM tarjoaa aina aminopropyl-ryhmän seuraaviin siirtoihin, mikä kytkee tasot tuotantoon ja kulutukseen.

Rooli solussa on monipuolinen: polyamiinien stabiloivat DNA/RNA:ta, vaikuttavat translaatioon sekä moduloivat proteiinien toimintaa ja kromatiinin rakennetta. Ne ovat tärkeitä solujen kasvuvauhdissa ja stressivastessa, ja niiden tasoja tutkitaan laajasti syövän biologiassa. ODC:n estäjät, kuten DFMO, ovat tutkimuksessa tarjolla potentiaalisina terapeuttisina työkaluina. Lisäksi ruokavalio ja mikrobien tuottamat polyamiinit voivat vaikuttaa kokonaispitoisuuksiin elimistössä.