Verkkosidos

Kohteesta Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun
Vulkanointi on esimerkki verkkoutumisesta. Sinisellä ja vihreällä korostetut polymeerit ovat liittyneet yhteen luonnonkumin rikeistä rikkisilloin.

Verkko-, silta- tai ristisidoksilla (engl. crosslink) tarkoitetaan kovalenttisia tai ionisidoksia, jotka yhdistävät useita polymeerejä yhteen. Tällaisia sidoksia aikaansaavia reaktioita kutsutaan mm. ristisitomis-, silloitus-, tai verkkoutusreaktioiksi.[1]

IUPAC:n määritelmän mukaan verkkosidos on "Makromolekyylin pieni alue (1.), josta kuroutuu vähintään neljä ketjua, joka on muodostunut makromolekyyleissä jo olevien kemiallisten alueiden tai ryhmien reagoidessa keskenään tai jo olemassa olevien makromolekyylien vuorovaikutusten kautta.

1. Pieni alue voi olla atomi, ryhmä atomeita tai useampi haaraumakohta, jotka ovat yhtyneet sidoksin.

2. Useimmiten verkkosidos on kovalenttinen rakenne, mutta termiä voidaan käyttää myös kuvaamaan alueita,joissa kemiallinen vuorovaikutus on heikompaa, osia kidealkioista (kristalliiteistä) ja jopa fyysisiä vuorovaikutuksia ja solmuuntumia."[2]

Synteettinen polymeerikemia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Epoksiliiman verkkosidos rakenne. Punaisella korostettu triamiini on verkkosidosten kautta liittänyt polymeerejä yhteen.

Verkkosidoksia esiintyy ja käytetään mm. kumien ja muiden elastomeerien[3] sekä polyakryyliamidin muodostamisessa,[4] epoksiliimoissa ja -muoveissa.[5]

Biologia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Biologiassa verkkoutumisreaktiot ovat olennainen osa ihon, hiusten ja rustokudoksen muodostumista. Näissä yleisiä sidostyyppejä ovat disulfidisidos ja isopeptidisidos,[6] jossa sidos muodostuu tavallisesta peptidisidoksesta poiketen vähintään yhden alfa-hiilen sivuketjun karboksyyli- tai aminoryhmän kautta toisen aminohapon ryhmän välille.[7]

Verkkoutumisreaktiot saattavat myös osallistua valtimonkovettumataudin kehittymiseen kehittyneiden glykaation lopputuotteiden (AGE) kautta, jotka voivat saada aikaan suonten kollageenin verkkoutumista ja siten verisuoniston haitallista jäykistymistä.[8]

Proteiinien vuorovaikutusta tai keskinäistä etäisyyttä esim. solussa voidaan tutkia käyttämällä verkkoutumisreaktioita aikaan saavia aineita. Proteiinien yhteenliittäminen voi saada aikaan havaittavan solun toiminnan häiriintymisen ja sitten eri menetelmin voidaan koittaa löytää verkkoutuneiden proteiinien sijaintia solussa.[9] 1999 kehitetty in vitro käyttöön soveltuva PICUP-menetelmä[10] ja in vivo käyttöön sopiva 2005 kehitetty valoreaktiivisia aminohappojohdannaisia käyttävä menetelmä[11] ovat esimerkkejä verkkoutumisreaktioita käyttävistä proteiinien välisen vuorovaikutuksen tutkimusmenetelmistä.

Verkkosidoksia saa myös aikaan esim. lihateollisuuden käyttämä transglutaminaasi entsyymi, jota voidaan myös käyttää kovettamaan juustoja verkkosilloittamalla juuston kaseiiniproteiineja.[12]

Katso myös[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. Kemian perussanasto kemianseurat.fi. Viitattu 10.12.2017.
  2. A. D. Jenkins, P. Kratochvíl, R. F. T. Stepto, U. W. Suter: Glossary of basic terms in polymer science (IUPAC Recommendations 1996). Pure and Applied Chemistry, 1.1.1996, nro 12. doi:10.1351/pac199668122287. ISSN 1365-3075. Artikkelin verkkoversio (pdf). en
  3. Effect of cross-link density on modification of epoxy resins with reactive acrylic elastomers. European Polymer Journal, 1.6.1992, nro 6, s. 573–581. doi:10.1016/0014-3057(92)90025-W. ISSN 0014-3057. Artikkelin verkkoversio.
  4. J. Baselga, I. Hernandez-Fuentes, I. F. Pierola, M. A. Llorente: Elastic properties of highly crosslinked polyacrylamide gels. Macromolecules, 1.5.1987, nro 12, s. 3060–3065. doi:10.1021/ma00178a020. ISSN 0024-9297. Artikkelin verkkoversio.
  5. Marek Lichtarowicz: Paints Viitattu 10.12.2017. (englanniksi)
  6. Sylvie Ricard-Blum: The Collagen Family. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology, 2011-1, nro 1. PubMed:21421911. doi:10.1101/cshperspect.a004978. ISSN 1943-0264. Artikkelin verkkoversio.
  7. Isopeptide bond www.uniprot.org. Viitattu 10.12.2017. (englanniksi)
  8. Anand Prasad, Peter Bekker, Sotirios Tsimikas: Advanced glycation end products and diabetic cardiovascular disease. Cardiology in Review, July 2012, nro 4, s. 177–183. PubMed:22314141. doi:10.1097/CRD.0b013e318244e57c. ISSN 1538-4683. Artikkelin verkkoversio.
  9. Kou Qin, Chunmin Dong, Guangyu Wu, Nevin A. Lambert: Inactive-state preassembly of Gq-coupled receptors and Gq heterotrimers. Nature chemical biology, 28.8.2011, nro 10, s. 740–747. PubMed:21873996. doi:10.1038/nchembio.642. ISSN 1552-4450. Artikkelin verkkoversio.
  10. D. A. Fancy, T. Kodadek: Chemistry for the analysis of protein-protein interactions: rapid and efficient cross-linking triggered by long wavelength light. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 25.5.1999, nro 11, s. 6020–6024. PubMed:10339534. ISSN 0027-8424. Artikkelin verkkoversio.
  11. Monika Suchanek, Anna Radzikowska, Christoph Thiele: Photo-leucine and photo-methionine allow identification of protein-protein interactions in living cells. Nature Methods, April 2005, nro 4, s. 261–267. PubMed:15782218. doi:10.1038/nmeth752. ISSN 1548-7091. Artikkelin verkkoversio.
  12. Marek Kieliszek, Anna Misiewicz: Microbial transglutaminase and its application in the food industry. A review. Folia Microbiologica, 2014, nro 3, s. 241–250. PubMed:24198201. doi:10.1007/s12223-013-0287-x. ISSN 0015-5632. Artikkelin verkkoversio.

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]