Sejarah Singkat dan Unsur Kimia Vitamin B12

Sejara Singkat dan Unsur Kimia Vitamin B12 -- Sejarah singkat penemuan B12 membantu menjelaskan nomenklatur yang terkait dengan molekul luar biasa ini. Senyawa tersebut pertama kali diidentifikasi sebagai nutrisi, atau faktor ekstrinsik, melalui upaya penelitian Minot, Murphy dan Whipple pada tahun 1920-an, yang menunjukkan bahwa gejala anemia pernisiosa dapat diatasi melalui penambahan hati ke dalam makanan (Minot & Murphy , 1926; Whipple & Robscheit-Robbins, 1925).

Nutrisi tersebut akhirnya diisolasi dari sampel hati setelah penambahan sianida dan ekstraksi ke dalam pelarut organik, dari mana ia dikristalkan untuk mengungkapkan adanya pigmen merah tua (Rickes et al., 1948; Smith, 1948).

 Struktur senyawa tersebut dipecahkan melalui karya perintis Dorothy Hodgkin dengan penerapan kristalografi sinar-X, mengungkapkan bahwa vitamin tersebut adalah tetrapirol tengah yang mengandung sianolat, mengandung kobalt (Hodgkin et al., 1956). Akibatnya, itu disebut cyanocobalamin dan, oleh karena itu, secara teknis, B12 secara khusus mengacu pada cyanocobalamin.

Struktur B12 ditunjukkan pada Gambar 1. Kobalt terletak di tengah makrosiklus tetrapirol termodifikasi cincin yang dikoordinasikan melalui empat atom nitrogen pirol.

Inti molekul ini dikenal sebagai cincin corrin dan mirip dengan sistem cincin turunan tetrapyrrole yang ditemukan di heme dan klorofil, meskipun sangat berbeda. Terlampir pada cincin corrin, melalui rantai samping yang terhubung ke cincin D dari macrocycle, adalah loop nukleotida yang lebih rendah yang mengandung basa yang tidak biasa disebut dimethylbenzimidazole (DMB), yang juga berkoordinasi dengan ion kobalt.

Oleh karena itu, dalam B12, ion kobalt diikat tidak hanya melalui empat nitrogen cincin pirol dari cincin corrin, tetapi juga melalui ligan atas (beta) dan bawah (alfa).

Ligan atas pada B12 adalah gugus siano, sedangkan ligan bawah adalah nitrogen dari DMB. Dalam sistem biologis, ligan siano atas digantikan oleh gugus adenosil, untuk menghasilkan (AdoCbl), gugus metil, untuk menghasilkan metilkobalamin, atau air untuk menghasilkan hidrokso atau aquakobalamin. Demikian pula, beberapa sistem biologis menggunakan basis rendah yang berbeda tempat kobalt dipasang (Gruber et al., 2011).

Dalam sistem ini DMB diganti dengan basa seperti adenin, benzimidazol tersubstitusi yang mencakup hidroksi atau metoksibenzimidazol, atau senyawa fenolik yang mencakup fenol atau kresol (Hazra et al., 2013).

Variasi dalam struktur molekul ini menimbulkan banyak kebingungan dalam hal nomenklatur ("Nomeklatur corrinoids", 1976). Secara teknis, B12 hanya mengacu pada cyanocobalamin, tetapi istilah B12 digunakan di mana-mana untuk merujuk pada berbagai bentuk cobalamin, seperti metil atau AdoCbl dan mereka juga disebut sebagai corrinoid lengkap.

Varian yang memiliki ligan rendah yang berbeda disebut sebagai analog kobalamin, atau disebut dengan nama yang sepele. Ulasan ini sebagian besar berkaitan dengan kobalamin (korinoid lengkap) dan karenanya di seluruh teks kami akan menggunakan istilah B12 secara longgar untuk merujuk pada kobalamin.

Daftar Rujukan:

Gruber, K., Puffer, B., & Krautler, B. (2011). Vitamin B12-derivatives-enzyme cofactors and ligands of proteins and nucleic acids. Chemical Society Reviews. 40(8), 4346-4363. 

Hazra, A. B., Tran, J. L., Crofts, T. S., & Taga, M. E. (2013). Analysis of substrate specificity in CobT homologs reveals widespread preference for DMB, the lower axial ligand of vitamin B(12). Chemisty & Biology. 20(10), 1275-1285.

Hodgkin, D. C., Kamper, J., Mackay, M., Pickworth, J., Trueblood, K. N., & White, J. G. (1956). Structure of vitamin B12. Nature, 178(4524), 64-66.

Minot, G. R., & Murphy, L. P. (1926). Treatment of pernicious anaemia by special diet. Journal of the American Medical Association, 87, 470-476.

Nomeclature of corrinoids (1976). Pure and Applied Chemistry, 48, 495-502.

Rickes, E. L., Brink, N. G., Koniuszy, F. R., Wood, T. R., & Folkers, K. (1948). Crystalline Vitamin B12. Science, 107(2781), 396-397.

Smith, E. L. (1948). Purification of anti-pernicious anaemia factors from liver. Nature. 161(4095), 638.

Whipple, G. H., & Robscheit-Robbins, F. S. (1925). Favourable influence of liver, heart and skeletal muscle in diet on blood regeneration in anemia. American Journal of Physiology. 72, 408-418. 

Penulis:

A. David Smith; Oxford Project to Investigate Memory and Ageing (OPTIMA), Department of Pharmacology, University of Oxford, Oxford, UK 

Martin J. Warren; School of Biosciences, University of Kent, Canterbury, Kent, UK

Helga Refsum; Department of Nutrition, Institute of Basic Medical Sciences, University of Oslo, Oslo, Norway

Subscribe to receive free email updates: