Selenomethionin

Strukturformel

L-Selenomethionin (oben) und
D-Selenomethionin (unten)

Allgemeines

Name

Selenomethionin

Andere Namen

L-2-Amino-4-(methylselenyl)buttersäure
D-2-Amino-4-(methylselenyl)buttersäure
L-Selenomethionin
(S)-Selenomethionin
D-Selenomethionin
(R)-Selenomethionin

Summenformel

C₅H₁₁NO₂Se

CAS-Nummer

3211-76-5 {L-Selenomethionin [Synonym: (S)-Selenomethionin]}
13091-98-0 {D-Selenomethionin [Synonym: (R)-Selenomethionin]}

Eigenschaften

196,1 g·mol⁻¹

fest

265–267 °C^[1]

Sicherheitshinweise

GHS-Gefahrstoffkennzeichnung ^[1]

L-Selenomethionin

Gefahr

H- und P-Sätze

H: 301-331-373-410

P: 261-273-301+310-311-501 ^[1]

EU-Gefahrstoffkennzeichnung ^[2]^[1]


Giftig	Umwelt- gefährlich
(T)	(N)

R-Enantiomer

R- und S-Sätze

R: 23/25-33-50/53

S: 20/21-28-45-60-61

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

L-Selenomethionin [Synonym: (S)-Selenomethionin] ist eine α-Aminosäure und ein Analogon der Aminosäure L-Methionin. Da L-Selenomethionin anstelle von L-Methionin in Proteine eingebaut werden kann, ist L-Selenomethionin eine proteinogene Aminosäure.

D-Selenomethionin [Synonym: (R)-Selenomethionin] ist das Enantiomere von L-Selenomethionin und kommt in der Natur nicht vor. Wenn in diesem Artikel oder in der wissenschaftlichen Literatur die Konfiguration nicht angegeben ist, steht „Selenomethionin“ stets für L-Selenomethionin.

Eigenschaften

Selenomethionin liegt überwiegend als „inneres Salz“ bzw. Zwitterion vor, dessen Bildung dadurch zu erklären ist, dass das Proton der Carboxygruppe zum einsamen Elektronenpaar des Stickstoffatoms der Aminogruppe wandert:

Zwitterionen von L-Selenomethionin (links) bzw. D-Selenomethionin (rechts)

Im elektrischen Feld wandert das Zwitterion nicht, da es als Ganzes ungeladen ist. Genaugenommen ist dies am isoelektrischen Punkt (bei einem bestimmten pH-Wert) der Fall, bei dem das Selenomethionin auch seine geringste Löslichkeit in Wasser besitzt. Selenomethionin zählt nicht zu den essentiellen Aminosäuren.

Synthese von (RS)-Selenomethionin.^[3]

Synthese

Zur Synthese von racemischem Selenomethionin geht man aus von α-Brom-γ-butyrolacton. Man substituiert das Halogen gegen eine Aminogruppe durch Umsetzung mit Ammoniak. Der entstehende Bromwasserstoff wird mit Bariumhydroxid neutralisiert. Beim Ansäuern mit Schwefelsäure entsteht das Hydrobromid von α-Amino-γ-butyrolacton. Dessen Ringöffnung mit Kaliumacetat und Ethanol liefert ein Diketopiperazin, das zugleich ein Diol mit zwei primären Hydroxygruppen ist. Die nucleophile Substitution mit Kaliummethylsenenid und anschließende saure Aufarbeitung liefert dann (RS)-Selenomethionin.^[3]

Verwendung

L-Selenomethionin wird in der Röntgenstrukturanalyse von Proteinen verwendet. Hierbei wird während der rekombinanten Proteinsynthese Selenomethionin statt Methionin in die Proteine eingebaut. Dies dient der Lösung des Phasenproblems (Patterson-Methode) ^[4]

L-Selenomethionin wird auch zur Versorgung des Menschen mit dem Spurenelement Selen genutzt: dazu wird diese Aminosäure an Hefen verfüttert, die Hefen wiederum werden zu pharmazeutischen Präparaten weiter prozessiert.

Sonstiges

Abkürzung: SeMet, Sem
Restname: Selenomethionyl-
Seitenkette: lipophil

Einzelnachweise

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 Datenblatt Seleno-L-methionine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. April 2011.
↑ Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
↑ ^3,0 ^3,1 X. G. Ran, D. R. Cao, L. Y. Wang, Y. C. Lin: A Convenient Synthesis of D,L-Selenomethionine, Polish J. Chem. 83 (2009) 431−435.
↑ Michael Pieper, Michael Betz, Nediljko Budisa, Franz-Xaver Gomis-Rüth, Wolfram Bode, Harald Tschesche: Expression, Purification, Characterization, and X-Ray Analysis of Selenomethionine 215 Variant of Leukocyte Collagenase, in: J Protein Chem., 1997, 16 (6), S. 637–650; PMID 9263126; doi:10.1023/A:1026327125333.

Siehe auch

Selenocystein

Proteinogene Aminosäuren

[sigma-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 Datenblatt Seleno-L-methionine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 23. April 2011.

[2] Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Zubereitungen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.

[Ran-3] 3,0 ^3,1 X. G. Ran, D. R. Cao, L. Y. Wang, Y. C. Lin: A Convenient Synthesis of D,L-Selenomethionine, Polish J. Chem. 83 (2009) 431−435.

[4] Michael Pieper, Michael Betz, Nediljko Budisa, Franz-Xaver Gomis-Rüth, Wolfram Bode, Harald Tschesche: Expression, Purification, Characterization, and X-Ray Analysis of Selenomethionine 215 Variant of Leukocyte Collagenase, in: J Protein Chem., 1997, 16 (6), S. 637–650; PMID 9263126; doi:10.1023/A:1026327125333.

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