L’ idrossiprolina (Hyp) è un amminoacido non essenziale e non proteinogenico tra i più diffusi nelle proteine animali come collagene ed elastina. Insieme alla prolina e alla glicina è presente nel collagene costituendo il 57% degli amminoacidi totali
Conferisce stabilità alla struttura a tripla elica del collagene formando legami a idrogeno.
Il chimico tedesco Hermann Emil Fischer, premio Nobel per la Chimica, la isolò nel 1902 dalla gelatina. È contenuta nella carne di maiale e manzo, pollame, salumi e insaccati.
Struttura
Differisce dalla prolina per la presenza di un gruppo -OH sul carbonio γ dell’anello pirrolidinico.
Sebbene la prolina (Pro) e l’idrossiprolina (Hyp) siano o indicate come amminoacidi, sono in realtà imminoacidi.
Il gruppo carbossilico è legato sia a un atomo di azoto che a uno di carbonio e, pertanto, possiede un gruppo imminico e non amminico.
In figura sono rappresentate le strutture sia della prolina che del suo derivato ossidrilato
Sintesi
È prodotta come modificazione post-traduzionale per idrossilazione dell’amminoacido prolina da parte dell’enzima prolil idrossilasi che utilizza la vitamina C come cofattore.
Tale enzima noto anche come procollagene-prolina diossigenasi appartiene alla classe delle ossidoreduttasi e catalizza la seguente reazione
procollagene L-prolina + 2-ossoglutarato + O2 ⇄ procollagene trans-4-idrossi-L-prolina + succinato + CO2
Funzioni
È fornita sia dagli alimenti che dalla sintesi endogena e la sua conversione in glicina, migliora la produzione di glutatione, DNA, eme e proteine.
Inoltre, la sua ossidazione da parte dell’idrossiprolina ossidasi svolge un ruolo importante nelle reazioni antiossidanti, nella sopravvivenza e nell’omeostasi cellulare.
L’ossidazione genera specie reattive dell’ossigeno (ROS). Una maggiore produzione di ROS contribuisce alla regolazione della difesa ossidativa, apoptosi, angiogenesi, risposte ipossiche e sopravvivenza cellulare negli animali.
Osteoporosi
È comunemente riscontrabile nelle urine e il suo aumento è un indice di aumento del metabolismo del collagene contenuto nelle ossa ed è quindi un segno indiretto di patologie scheletriche e in particolare dell’osteoporosi.
Nel siero l’idrossiprolina può essere presente come:
- amminoacido libero
- legata ai peptidi ma dializzabile
- legata ai peptidi ma non dializzabile
Solo le prime due frazioni passano attraverso i reni e possono essere rilevate nelle urine delle 24 ore. La concentrazione della idrossiprolina nel plasma e soprattutto nelle urine, è perciò considerata un indice del metabolismo del collagene. Per questo i più elevati valori di idrossiprolina nelle urine si riscontrano nelle affezioni scheletriche come artrite e artrosi e in particolare nell’osteoporosi