tisdag 31 maj 2011

Tauriini ja thalamus

PubMed hakulaitteella hakusana thalamus and taurine antoi 63 löytöä.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=thalamus%20and%20taurine
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19171182

Tauriinin historiasta ja nimestä

Suomennosta tästä lähteestä:

Tauriinia esiintyy luonnossa kemiallisena yhdisteenä eläimissä ja ihmisissä. Se tuottuu cysteiinistä, joka on rikkiä sisältävä aminohappo. Tauriinia pidetään orgaanisena aminohappona ja sulfonihappona, koska siinä on sulfur, rikkiä. 
 
Saksalainen kemisti Leopold Gmelin ja Friedrich Tiedemann keksivät tauriinin eristämällä sen härän sapesta.

 Sappi tuottuu maksassa ja varastoituu ja erittyy sappirakon avulla sellaisena ruokaa sulattavana nesteenä, joka on avuksi ruoansulatuksessa. Sappirakko vapauttaa sappea jonka tehtävänä on kohdistua ihmisen syömän ravinnon rasvojen ruoansulatukseen.

Tauriini nimensä tämä orgaaninen, aminosulfonihappo   sai latinalaisesta sanasta TAURUS, joka merkitsee härkää. Tauriinia eristettiin kastroidusta härästä ensi kerran.

Tauriinin pieniä määriä löytyy ihmisen ja eläinten soluista. Merkitseviä tauriinipitoisuuksia on sapessa ja suolen alaosissa, missä ruoansulatus on käynnissä
Muissakin kehon alueissa on tauriinin konsentroitumia kuten sydämessä, erityisesti sydänlihaksessa, luustolihaksissa ja valkoisissa verisoluissa. 
Hivenmääriä tauriinia on myös keskushermostojärjestelmässä.

RAVINTOLÄHTEET:
Tauriinia löytyy useista tavallisista ruoista. Näitä ovat kananmunat, liha, maito ja meriravinto. useimmat näistä ovat proteiinirikkaita. Niinpä juuri proteiinipitoiset ruoat ovat myös runsaita tauriinilähteitä.
Lisäksi on mahdollista nykyään hankkia tauriinilisiä, supplementteja, terveyskaupoista.
7.5. 2013


Artikkeleita sappikivistä

Vuodelta 1979
10% skotlantilaisista ja englantilaisista kärsii sappikivistä.
Ihmisillä on glysiinikonjugaatti tavallisin sappisuola.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1161125/pdf/biochemj00459-0070.pdf

CAVEOLA

http://jcs.biologists.org/content/123/22/3831/F1.large.jpg

CAVEOLIINI
http://en.wikipedia.org/wiki/Caveolin

Lambertin malli soluturpoamisen aiheuttamasta soluntauriinipitoisuuden säätelystä

Väitöskirjansa sivulla 83 Lambert esittää kaavakuvana nykyiseen tietämykseen perustuvan oletetun kaavan, jossa start-ruudussa lukee Cell swelling, solun turpoaminen; päätetapahtumina on mahdollinen tauriinin menetys solusta Taurine loss joko kalvonläpäisevyyden välittämänä tai volyymisensitiivisen orgaanisen osmolyyttikanavan, tauriinikanavan, kautta tapahtuvana.
Kuvan alla on lyhyehkö selitys ja tekstissä on tarkemmat yksityiskohdat.

Kuvan alla oleva lyhyt teksti on tällainen:
  • Solun turpoamisesta seuraava aktivaatio käsittää PLA2-välitteisen arakidonihapon vapautumisen, 5-LO-välitteisen arakidonihappo-oksidaation, eikosanoidien vapautumisen extrasellulaariseen aitioon, niiden sitoutumisen R- reseptoriin ja täten volyymiherkän tauriinikanavan efflux tien aktivaatioon.
  • 5-LO entsyymi omaa aktivoivan proteiinin FLAP. Oletetaan että FLAP esittelee arakidonihapon 5-LO entsyymille.
  • ROS, vapaita happiatomeja generoituu NAD(P)H-oksidaasilla ja superoksidi dismutaasilla (SOD). Niitten reaktiot:
  • NADPH + 2 O2 = NADP+ ja 2x O2- sekä 2 H+
  • 2 x O2- ja 2 H+ = H2O2 + O2
  • ROS vähentää tyrosiinifosfataasien aktiivisuutta, mikä johtaa kohonneeseen avautumismahdollisuuteen volyymisensitiivisessä tauriinin ulosvuototiessä.
  • PKC stimuloi NADPH oksidaasia ja vaikuttaa eikosanoidireseptoriin.
  • LPC:n indusoima tauriinin ulosvuototie käsittää yleisemmän permeabilisaation plasmakalvossa sekä ROS tuotantoa.
  • ROS käsittää ensinnäkin vahvan vahvistusjärjestelmän iPLA2:n stimuloitumisen ja 5-LO ensyymin kautta ja sen lisäksi muodostaa yhdystien molempien signalointireittien välillä.
  • PLA2 on essentielli molempien teitten aktivaatiossa, mutta downstream signalointi, joka alkaa vaikuttaa, riippuu siitä PLA2-tyypistä, joka on kyseessä ja subsellulaarisesta lokalisaatiosta.
  • Turpoamisen indusoimaa tauriinin vuotoa pois solusta estää DIDS ja seerumin nälkätila mutta kolesteroli ei vaikuta siihen.
  • LPC:n indusoima tauriinin efflux tie on epäherkkä DIDS:lle ja seerumin nälkätilalle, mutta estyy kolesterolista
Näitä PLA2 entsyymejä mainitaan kuvassa seuraavat: iPLA2, sPLA2 ja cPLA2.
Solun turpoaminen translokoi tai aktivoi PLA2 entsyymejä kalvoon, missä se lisää rasvahappojen saatavuutta ( arakidonihappoa) ja lysofosfolipidejä.
(cPLA2alfa Ehrlichin soluissa ja iPLA2 NIH3T3 soluissa).

Arakidonihappo toimii kalsiumia Ca2+ mobilisoivana agenssina joissain soluissa tai hyvin voimakkaiden eikosanoidien synteesin alkuaineena, esim Ehrlichin soluissa.

Absoluuttisen solunsisäisen kalsiumkonsentraation funktio on cPLA2 entsyymin erilaiset lokalisoitumiset: Golgin laitteeseen, endoplasmiseen retikulumiin tai tumakalvoon. Koska intrasellulaaristen aitioitten kalvot ilmentävät erilaisia lipidikompositioita, on todennäköistä, että PLA2 aktivaation tuottamat tuotteet (lysofosfolipidit/rasvahapot) ja soluvasteseuraamus määräytyvät aktuellista solunsisäisestä kalsiumkonsentraatiosta stimuluksen hetkellä.

5-LO translokoituu sytosolista tai tuma-aitiosta tumakalvoon ( nuclear envelope), missä se assosioituu kalvoon sitoutuneeseen docking proteiiniin FLAP ja sitten oksidoi arakidonihappoa 5-HPETE muotoon.
Tämä joko redusoituu 5-hydroxy eicosatetraeenihappomuotoon 5-HETE tai konvertoituu epästabiiliksi LTA4 muodoksi.

Ehrlichin soluissa valiutuu 5-LO- tie COX1/COX2 kustannuksella jos puuttuu exogeenista arakidonihappoa, mikä viittaisi siihen, että cPLA2alfa ja 5-LO joutuvat lähi- assosioaatioon tumakalvon kanssa kun solu alkaa turvota.

Gluthationi S-transferaasi konjugoi glutationi GSH eikosanoidin LTA4:n kanssa ja niin muodostuu LTC4 ja sitten seuraa glutamiinihappotähteen irtoaminen LTC4 molekyylistä , jolloin on muodostunut LTD4 molekyyli.

Enstyymit jotka osallistuvat LTA4:n konversioon LTD4:ksi ovat erityisiä plasmamembraanilla sijaitsevia entsyymeitä.

On arveltu, että joko LTD4 vapautuu suoraan extrasellulaariseen aitioon tai vaihtoehtoisesti LTC4 vapautuu extrasellulaaritilavuuteen multiresistenssiin assosioituvan proteiinin avulla ja sitten konvertoituu LTD4:ksi.
LTD4 sitoutuu leukotrieenireseptoriin (CysLT1) ja edistää ( Ehrlichin soluissa) volyymisensitiivistä tauriinin effluxtietä ja myös K+ efflux tietä.

Mutta volyymisensitiivisen kloridijonivirran aktivaatio Ehrlichin soluissa ei vaikutu LTD4:stä.

Trimeeriset G-proteiinit ovat osallistumassa volyymisensitiivisessä kaskadissa eri vaiheissa, siis PLA2 aktivaatioissa (kuten on raportoitu ihmisen verihiutaleista tai koe-eläimen munuaisen medullan kokoojatiehyeistä primääriviljelmissä) ja LTD4-välitteisessä signaloinnissa ( kuten Ehrlichin soluista on raportoitu).

Turpoamisen indusoima tauriinin efflux käsittää tyrosiinifosforylaation, jonka suorittaa vielä identifioimaton proteiinityrosiinikinaasi; koska turpoamisen indusoima cPLA2alfa translokaatio Ehrlichin soluissa ei vaikutu tyrosiinikinaasien inhibitiosta, on oletettu että tyrosiinikinaasiaskel on downstream tapahtuma PLA2 translokaatio- ja aktivaatioaskeleesta.

LTD4 triggeröi nopean Src-kinaasi-välitteisen fosforylaation vinkuliinin tyrosiinitähteessä ja tämä vaikuttaa vinkuliini-aktiini-interaktioon fokaaliadheesiossa.

Arakidonihappo, LPC ja PKC-välitteinen fosforylaatio johtavat ROS muodostukseen. Oletettavasti tämä tapahtuu NAD(P)H oksidaasin aktivaatiosta. ROS sitten estää proteiinityrosiinifosfataasia ja siten lisää proteiinien yleistä tyrosiinifosforyloitumista. Tämä taas vaikuttaa avautumismahdollisuuksia volyymisensitiivisessa tauriinikanavassa.

LPC indusoi myös tauriinin menetystä nisäkässoluissa reaktiivisista happilajeista (ROS) riippuvalla mekanismilla, mikä näyttää käsittävän kontrolloidun solusignalointisysteemin ja myös yleistyneemmän plasmakalvopermeabilisaation.

Ei ole vielä selvitetty sitä mekanismia, mikä seikka vastaa LPC:n indusoimasta ROS tuotannosta.

PKC:n ja PKA:n stimulaatio moduloi tauriini efflux-tien aktiivisuutta aivojen gliasoluissa, mutta näitä kinaaseja ei näytä tarvittavan turpoamisen indusoimassa aktivaatiossa.

Basofiilisissa leukemiasoluissa on osoitettu että LTD4 aktivoi PKC entsyymiä ja että homologinen LTD4:n indusoiman kalsiumin mobilisoimisen desensitoiminen koskee PKC-entsyymiä.

Solujen altistaminen kalsiumjonia mobilisoiville agensseille johtaa vääjäämättä kalsiumjonille herkkien vaiheitten stimuloitumiseen volyymille herkässä signaalikaskadissa (PLA2, translokaatio, 5-LO translokaatio ja FLAP-sitoutuminen, kalmoduliinimodulaaio, PKC-stimulaatio, LTD4:n sitoutuminen reseptoriinsa)
ja turpoamisen indusoiman tauriinin ulosvuodon, efflux, vahvistumiseen.

Kuitenkin kalsiumin mobilisaatio aktivoi myös kalsiumjoniherkkiä K+ ja Cl- efflux-teitä ja tämä johtaa kiihdytettyyn kaliumkloridin (KCl) ja solun veden verkkomenetykseen ja tästä johtuen volyymin korjaantumisen kiihtymiseen ja volyymiherkän tauriinin effluxtien inaktivoitumiseen.

Tauriini sitoutuu neutraaleihin fosfolipideihin ja sen takia vaikutaa membraanin ominaisuuksiin( arkkitehtuuriin, fluiditeettiin). Tauriini alentaa fosfolipidien kalsiumia sitovaa kykyä.

Miten tauriinin menetys/ poistaminen soluaitiosta RVD vasteen aikana koskee kalsiumjonien ja reaktiivisten happilajien signalointia on tuntematon seikka.

Lombardini demonstroi, että tauriinin depletiolla on suuri vaikutus palorypälehappodehydrogenaasiin(PDH) ja histoniin H2B ja jälkimmäinen voisi indisoida sitä, että tauriinilla on osuutta soluproliferaatiossa.

Hypotonista soluturpoamaa seuraa myös vähenemä tauriinin aktiivissa soluunotossa, mikä taas näyttää johtuvan solunulkoisen natriumjonin ja kloridijonin konsentraatioitten alenemasta sekä turpoaman indusoimasa plasmakalvon depolarisaatiosta. Fysiologisena seuraamuksena on että tauriinin uudestaan takaisinottaminen ( reuptake) on alentunut sillä aikaa, kun on menossa volyymiä säätelevä prosessi.

Hyvin vähän huomiota on kiinnitetty siihen mekanismiin, mikä sulkee volyymia säätelevän vasteen, joka akuutista hypotonisesta altistuksesta on seurannut, ja mitä tapahtuu solun signaalisysteemeille ja volyymiherkille kuljettajille , jos hypotoniset tilat pitkittyvät.

Ehrlichin ascites soluissa turpoamisen indusoimat kloridijonivirtaukset inaktivoituvat muutamassa minuutissa hypotonisen altistuksen jälkeen.

On ilmeistä, että volyymille herkän tauriinikanavan aktiivisuus alenee ja TauT kuljettajaproteiinin aktiivisuus kasvaa, kun solutilavuus ja kalvopotentiaali alkavat lähestyä alkuperäisiä arvojaan.

PLA2 ja 5-LO ilmeisimmin translokoituvat tumakalvolla sijaitseviin mikrodomaaneihin; täten volyymisensitiivisen tauriini tien sulkeutumiseen saattaisi kuulua paikallinen restriktio PLA2-substraatin saatavuudessa näissä mikrodomaaneissa.

Tätä hypoteesia puoltaa havainto siitä, että prekursorialtaan suureneminen parantaa kykyä suorittaa RVD-vasteita Ehrlichin soluissa.

On tehty havainto, että HeLA soluissa voi vasteen saada toistuvasti aikaan ja tämä voisi viitata siihen, että mikrodomaanit tai hot spots , joihin PLA2 ja 5-LO translokoituvat osmoottisessa altistumisessa, olisivat summittaisesti sijoittatuneena tumakalvolla substraattirestriktion välttämiseksi.

Signaalikaskadit, jotka käsittävät reseptorivälitteisiä vaiheita, voivat tulla epäherkemmiksi ligandille joko reseptorin desensitoitumisesta tai vaimennusäädöstä, kuten on osoitettu basofiilisilla leukemiasoluilla LTD4:n indusoimasta kalsiumjonin mobilisoimisesta.

Edelleen tutkitaan sitä, vaikuttaako todellakin pitkäaikainen hypotoninen altistus entsyymien tai volyymisensitiivisten kuljettajien ilmenemiseen turvotuksen indusoimassa signaaliketjussa.

Soluvolyymin muutoksen rekisteröityminen

Sensing a change in the cell volyme. How?

Muutokset osmolyyttien solunsisäisessä pitoisuudessa ( net uptake of solutes, metabolism, secretion of electrolytes) TAI solunulkoisessa toonisuudessa ( extracellular tonicity) johtaa nopeaa transmembraaniseen ( solukalvon seinämän läpäisevään) veden virtaukseen imettäväissoluissa, kunnes intrasellulaarinen ja extrasellulaarinen toonisuus on tasapainottunut.

Useimmat turvonneet solut ( poikkeuksena eräät kortikaaliset aivosolut) vastaavat solujen osmoottiseen turpoamiseen aktivoimalla volyymille-herkät ( volyme-sensitive) vuototiet (flux pathways) joneille ja orgaanisille osmolyyteille, jotta ne saavat korjautumaan originaalit solutilavuutensa.

Entsyymien ( PLA2, 5-LO) translokoituminen tekee vaihteen kohti proteiinin tyrosiinifosforylaatiomallia.

Erilaisten toisiolähettien mobilisaatio ja vapautumiset ovat tärkeitä tekijöitä aktivoitaessa ja moduloitaessa tauriinin volyymille herkkää efflux-tietä ( Ehrlichin soluissa, HeLA soluissa, NIH3T3 soluissa) . Näitä toisiolähettejä ovat eikosanoidit, nukleotidit, Ca2+, ROS.

Osmoottista turpoamista seuraa muutoksia:

(1) muutos intrasellulaarisessa jonivahvuudessa, makromolekyylien kokoontumisessa, kalvoaläpäisemättömien jonien aktiivisuudessa, esim RVD:hen vastaavien entsyymien ( kinaasien, fosfataasien) aktivaatiossa ja modulaatiossa.

(2) muutos kofaktorien ja toisiolähettien intrasellulaarisessa diffuusiossa. Nämä tekijät vaikuttavat volyymi-herkkien kuljettajien säätelijöinä.

Intrasellulaarisen joniväkevyyden lisääntyminen tilanteissa joissa solu on turvonnut, vähentää volyymi-herkkää tauriinin ulosvuotoa (rauskun hepatosyytissä ja punasolussa).
Intrasellulaarisen jonipitoisuuden vähentäminen lisää volyymiherkissä osmolyyttikanavissa aktiivisuutta kaliumille (K+), kloridille (Cl-) ja orgaanisille osmolyyteille ( lohen erytrosyyteissä).

Voets et al osoittivat, että solujen turpoaminen ei aktivoinut volyymiherkkiä ulospäin johtavia (outwardly rectifying) virtoja pulmonaariendoteelisoluissa vakioisessa joniväkevyydessä, kun taas kerran aktivoitunut kanava jäi joniväkevyyden säädeltäväksi ja oli epäherkkä solun volyyminmuutoksille. He esittivät johdonmukaisesti, että intrasellulaarisen jonipitoisuuden alenema ( eikä solun tilavuuden lisääntymä) triggeröi volyymille herkät kloridijonivirrat aktivoitumaan.

Ehrlichin ascites solut hypotonisuuteen altistettuna säätävät solutilavuutensa alkuperäistä ( volume set point) korkeammaksi, joka on oletettavasti extrasellulaarisen osmolaarisuuden funktio. On oletettu että laajempi set point assosioituu matalempaan intrasellulariseen jonipitoisuuteen.

On havaittu, että vaikka kuljettajat ( Na+/H+ vaihtaja; Na+, K+, 2KCl- yhteiskuljettaja) ja eräät proteiinikinaasit ovat herkkiä solujen kloridijonin pitoisuuden vaihteluille, ei ole vielä demonstroitu mitään protiinityrosiinikinaasin aktivaatiota joniväkevyyden vähenemisestä.

Sytoskeleton on hieno filamenttinen verkosto, joka antaa sytoplasmalle mekaanista vahvuutta. Solujen turpoaminen aiheuttaa uudelleenjärjestäytymisiä kortikaalisessa F-aktiinissa.

Turpoamisen aiheuttama sytoskeleton-elementtien uudelleen järjestäytyminen näyttää säätelevän volyymisensitiivistä ulkopuolella korjaavaa (outwardly rectifying) virtausta PC12 soluissa ja ihmisen suoliston eräissä soluissa. Jos sytoskeleton repeytyi, tällä ei ollut mitään vaikutusta ihmisen endoteelisoluissa olevaan kanavaan.

On sellaistakin näyttöä, että turpoamisen vaikuttama tauriinin ulosvuoto (efflux) moduloituisi sytoskeletonin komponenteista.

Ei ole kuitenkaan selvää korrelaatiota sytochalasiinin tekemillä vaikutuksilla F-aktiinin pitoisuuteen, F-aktiinin organisoitumisella ja solu morfologialla, vaikka solun turpoaminen ja kutistuminen onkin osoittautunut assosioituvan F-aktiinipitoisuuden vähenemiseen ja vastaavasti lisääntymiseen.

RhoGTPaasit ovat aktiinisytoskeletonin avainsäätelijöitä useissa soluissa.
RhoA tunnetaan siitä, että se säätelee stressisäikleitten muodostumista ja fokaalista adheesiota.

LTD4 stimuloi Ehrlichin soluissa tauriinin vapautumisesta isotonisissa olosuhteissa.
Sillä on myös vaikutusta stressisäikeitten tuotantoon PKC (PKClamda) aktivaation ja RHoA aktivaation kautta . Sillä on vaikutusta aktiinisytoskeletonin uudelleenjärjestäytymiseen (esim Int 407soluissa) ja ihmisen bronkiaalisissa sileän lihaksiston soluissa .
Tämä voisi viitata siihen että aktiinin uudelleen organisoituminen ei ole mikään initiaalinen tapahtuma turpoamisen aiheuttamassa tauriinin vapautumisessa.

Integriinit ovat adheesion reseptoreita ja ne linkitsevät taliinin ja vinculiinin avulla extrasellulaarisen matriksin aktiini sytoskeletoniin.
On osoitettu, että muutos solutilavuudessa integriiniryväksiä moduloimalla triggeröi esiin intrasellulaarisen signaalin vaikka ligandia ei olisi.

RhoA on esentielli integriinisignaloinnissa ja sen on raportoitu moduloivan turpoamisen aiheuttania virtauksia endoteliaalisissa soluissa ja NIH3T3 soluissa.

RhoA ja Rac 1 lokalisoituvat ensisijassa caveola-alueeseen, joten voidaan ajatella että solun turpoaminen( eli solukalvon aukeaminen laskoksistaan ja sytoskeletonin uudelleenjärjestäytyminen) indusoi muutoksen caveolan organisaatioon ja siitä seuraavan RhoA/integriinisignaloinnin.

Tässä yhteydessä noteerataan, että RhoA on ehdotettu initiaaliseksi elementiksi, (alkutekijäksi) volyymille herkässä signalointisekvenssissä, mikä säätelee volyymille herkkiä anionikanavia. Siis asioitten järjestys olisi tällainen:
RhoA, pl25 FAK >
phophatidyl inositol 3 kinase >
PIP2

Volyymille herkkiä kloridijonikanavia moduloi seuraava sekvenssi:
RhoA>
RhoA kinase >
myosin light-chain phosphorylation, myosiinin kevyen ketjun fosforylaatio

Usean komponentin on osoitettu ottavan osaa tauriinin kuljetuksen säätelyyn plasmakalvon läpi.
Esim src, FAK, PKC ja GTP:tä-sitovat proteiinit näyttävät fysikaalisesti alkavan liitty- focal adhesion-kompleksiin integriiniaktivaation jälkeen.

cPLA 2alfa omaa calveoliinia sitovan motiivin.
Hepariinia sitova sPLA2 liittyy caveolaan
Caveolaan myös ryvästyy RPTK, kompleksi reseptoriproteiini tyrosiinikinaasi systeemi

On ehdotettu, että caveola-alueitten funktiona on toimia mahdollisena endoteliaalisena mekanosensoriyksikkönä, joka tulkkaa mekaanisen stressin biokemialliseksi vasteeksi.
(Nimittäin calveolin-1 korjaa ennalleen turpoamisen indusoiman kloridijonivirtauksen eli VRAC aktiivisuuden calveoliini1 puutteisissa soluissa)

Margalit et al. ovat demonstroineet, että mekaaninen stressi aktivoi volyymi-herkän kaskadin ihmisen verihiutaleissa. He ehdottivat, että GTP:tä sitovat proteiinit ja fosfolipidit olisivat keskinäisessä vuorovaikutuksessa vasteena plasmakalvon venytykselle, mitä tapahtuu kun solut turpoavat.

Tässä yhteydessä noteerataan, että lipaasiaktivaattosilla mellitiinillä tehty suora sPLA2 aktiivisuuden stimulaatio NIH3T3 soluissa isotonian vallitessa indusoi sekä ROS tuotantoa että tauriinin menetystä solusignalointikaskadin kautta ja tauriinin ulosvuototietä , mikä käyttää samantapaista farmakologista profiilia kuin volyymille herkkä signalointijärjestelmä ja efflux systeemi.

Täten sPLA2 aktiivisuuden stimulaatio on essentielli upstream elementti turpoamisen aiheuttamassa signalointikaskadissa ja johtaa osmolyyttejä vapauttavien kuljetusteitten aktivoitumiseen.

Kinnunen et al. ovat osoittaneet, että PLA2 keinotekoisissa yksilamellisissa lipidirakkuloissa oli suoraan aktivoitavissa venytyksestä ja he ehdottivat, että plasmakalvon lateraaliset lipidipakkaukset ja niissä tapahtuva vaihde, voisi toimia osmosensorina.

Ingber luonnehti solun pinnan integriinireseptoreita, sytoskeletaalisia filamentteja ja tuman alueen rakenteita ikäänkuin kovana jänteenä "hard-wired "siinä mielessä, että mekaaninen nykäys solun pinnan integriiniin johtaa välittömiin muutoksiin sytoskeletonissa ja muuntumiseen molekulaarisessa koostumuksessa aivan tuman syvyydeltä.

Lisäksi naudan endoteelisolussa on demonstroitu VRAC aktivaatiota seuraamuksena GTPgammaS:n intrasellulaarisesta perfuusiosta , kun volyymitekijä pidetään muuttumattomana. Täten turpoamisen voidaan ajatella vaikuttavan PLA2:n ja G-proteiinien interaktioon ja aktiivisuuteen vaikka ne olisivat liittyneenä tumakalvoon.

Venytyksestä aktivoituvat kanavat vastaavat membraanin stressiin muutamalla avoimmuus mahdollisuuksia. Epäselektiiviset kationikanavat, jotka voisivat aiheuttaa paikallista kalsiumjonin lisääntymää, aktivoituvat myös venytyksestä ja niitä on osoitettu useista soluista.

Hetkellisten reseptoriopotentiaalien (TRP) superperhe käsittää kationikanavia, jotka vastaavat extrasellulaarisiin stimuluksiin, siis osmolaarisuuteen, pH tekijään ja kalvon venytykseen.

OTRPC4 on volyymille herkkä kalsiumjoniselektiivinen jäsen tässä TRP-perheessä, jossa on kuusi transmembraanista domaania ja useita mahdollisia fosforylaatiokohtia PKC ja PKA entsyymeitä varten.

TRPV4 on - päinvastoin kuin I(cl,vol) - GTPgammaS epäherkkä ja riippumaton ATP:stä eikä sen osuutta RVD:ssä ole vielä määritetty.

Arvellaan, että solun turpoaminen ei välttämättä ole liittynyt solun venyttymiseen, koska sisään laskostuneitten plasmakalvon osien avautuessa soluvolyymille on mahdollista tulla 2- 4 kertaiseksi ilman samanaikaista venymistä.
Lisäksi mainittakoon, että solun turpoaminen hypotonisessa miljöössä ei lisää kalvon kapasiteettia astrosyytissä.

Näinpä sanotaankin, että vaikka initiaalinen volyymiherkkä mekanismi odottaakin identifioimistaan, on ilmeistä, että
  • plasmakalvon laskostumien avautuminen,
  • eri tekijöitten aggrekoituminen subsellulaarisiin mikrodomaaneihin( entsyymit, kanavat, kofaktorit)
  • erilaiset hot spot-kohdat ( caveola kohdat, focal adhesion complex), tumakalvo)
  • sytoskeletonin uudelleen organisoituminen
ovat essentiellejä aineksia osmoottisen soluturpoaman alavirran signaloinnissa.

Tauriinin soluunottoa säätelee osmolaarisuus

  • HYPOTONIA

Jos extrasellulaarinen osmolaarisuus vähenee isotonisista arvoista akuutisti 50%, alenee tauriinin soluunotto Ehrlichin soluissa 70%. Vaikuttaa siltä, että tämä alentunut soluunotto johtuu pikemminkin osmolaarisuuden vähenemästä kuin jonikonsentraation alenemasta.

Solukalvo depolarisoituu noin 20 mV solun turvotessa sellaisessa ympäristössä, missä osmolaarisuus on puolet normaalista. Tästä johtuu suurin osa tauriinin soluunoton vähentymästä.

Hypotonisesta altistuksesta lisääntyy PKC aktiivisuus vain hieman.

Ja jos nyt hypotonisissa olosuhteissa nähty alentunut tauriinin soluunotto heijastaisi TauT kuljettajan enimmän osan olleen Status I- tilassa ( jossa kuljetusaktiivisuus on vähäinen), on oletettavaa, että solun turpoaminen alentaa myös calyculin-A sensitiivistä fosfataasiaktiivisuutta.

  • HYPERTONIA
Jos solut siirretään hypertoniseen liuokseen, lisääntyy geenitranskriptio niissä geeneissä, jotka koodaavat aktiiviin soluunottoon vaikuttavia proteiineja ja päteviä (yhteensopivia, compatible) osmolyyttejä syntetisoivia proteiineja.

TauT kuljettajaa koodaavan mRNA:n syntetisoitumisen ja tauriinin akkumuloitumisen havaitaan lisääntyvän mm. MDCK soluissa, astrosyytin primääriviljelmissä ja Caco-2 soluissa ja nämä tapahtumat ovat osana adaptoitumista hyperosmoottiseen ympäristöön ( medium).

Samaan aikaan lisääntyy sorbitolin ja betaiinin akkumuloitumiset. On voitu identifioida tonisuudelle herkkä ( tonicity- sensitive enhancer ) kiihdyttäjä (TonE) sorbitolin kuljettajaa (SMIT) ja betaiinin kuljettajaa (BGT1) sekä aldoosireduktaasia ( sorbitolin synteesiin osallistuvaa entsyymiä) koodaavista geeneistä.

On ilmeistä, että sytosolinen transkription säätelijä (TonEBP, TonE binding protein) tulee fosforyloiduksi sellaisessa prosessissa, johon osallistuu tyrosiinikinaaseja ja MAPK p38 ( mitogen- activated protein kinase).

Ilmeistä on myöskin, että TonEBP( TonE sitova proteiini), tämä sytosolinen transkription säätelijä, translokoituu sitten solun tuman puolelle, ja siellä se sitoutuu TonE kiihdyttäjiin muutamissa tunneissa hypertonisen altistuksen jälkeen.

Tauriininkuljettajalle (TauT) ei ole vielä löydetty mitään samantapaista tonisuuteen vastaavaa ainesta ( tonicity-responsive element).

Kuitenkin on havaittu, että jos imettäväissolut altistetaan solunulkoiselle korkealle tauriinipitoisuudelle, tästä seuraa TauT kuljettajaa koodaavan mRNA (lähetti-RNA):n vähenemä, TauT proteiinin ilmenemän vähenemä ja tauriinin soluunoton vähenemä.

Ollaan sitä mieltä, että itse TauT- geeni on kohde sellaiselle adaptatiiviselle säätelylle, mihin vaikuttaa dieetin tauriinin saatavuus.

On havaittu kaksi eri isoformia TauT proteiinia koodaavasta mRNA:sta. Löytö on tehty LLC-PK1 soluista eli kahdesta eri tuotteesta: eräästä 7.2 kb- tuotteesta, mikä säätyy vaimenemaan tauriinialtistuksen seuraamuksena ja eräästä 9.6 kb- tuotteesta, joka ei vaikutu tauriinialtistuksesta.

Han et al. luonnehtivat TauT geenin promoottorialueen ( rotan munuaisesta) ja he identifioivat kaksi estrogeenireseptorin kohdan puolikkaita ( half sites), yhden TATA boxin, TG22/(A-C)22 ja neljä DNA consensus sitoutumiskohtaa Sp1 transkriptiotekijöille, yhden kohdan WT-1/EGR.1/Sp1( overlapping) ja kaksi consens p53 kohdan puolikkaita ( half sites).
Sp1 tarvitaan basaaliseen promotor aktiivaatioon.
TG toisto on kriittinen, jotta TauT geeni voi ilmentyä täydellisenä.
WT-1 ja EGR-1 tarvitaan, jotta tauriininkuljetus voidaan kiihdyttää.
p53 kiinnittyy suoraan TauT promoottoriin ja vaimentaa TauT geenin transkription.

Tauriinin vaje:
Koe-eläimet, jotka ovat tauriinivajeisista pesueista, kärsivät munuaisen kehityksellisistä poikkeavuuksista.

TauT alassäätö:
Ne hiiret, joilla p53 ilmenee liian suurissa määrissä, potevat munuaisen hypoplasiaa tai munuaisen vajaatoimintaa.

Tästä seuraa olettamus, että TauT kuljetusproteiinia koodaavat geenit ovat p53 alaisia
( downsstream) kohdegeenejä ja täten linkkiytyy p53 tekijä munuaisen kehitykseen ja apoptoosiin.

Tauriinin ottoa soluun säätelee fosforylaatio

Tauriinin otto soluun vähenee useissa solulaaduissa seurauksena PKC entsyymin stimulaatiosta. Näihin soluihin kuuluvat Ehrlichin ascites solut ja astrosyytti (rotalta), MDCK solut ja aortan endoteelisolut( naudalta).

PKC:n mahdollisen fosforylaatiokohdan aminohapposekvenssiä vastaan kehitetyt vasta-aineet stimuloivat tauriinin sisäänmenoa ( influx) Xenopus oosyyteissä, jotka ilmentävät TauT proteiinia. ( Mainittu mahdoillinen fosforylaatiokohta sijaitsi neljännessä solunsisäisessä segmentissä).

On ilmeistä, että Seriini322- kohta TauT proteiinissa on PKC-entsyymin kohde.

Ilmeistä on myös, että PKC- välitteinen fosforylaatio alentaa TauT proteiinin affiniteettia tauriinia kohtaan.

Solun syklisen AMP:n (cAMP) moduloiminen stimuloi natriumjonista Na+ riippuvaa tauriinin sisäänottoa Ehrlichin soluihin ja rotan sydänsoluihin.
Mutta sen sijaan lipidin läpäisevät (lipid-permeable) cAMP-analogit vähentävät tauriinin soluunottoa Xenopus oosyyteissä, jotka ilmentävät hiiren TauT proteiinia.

Calyculin A on vahva seriini- ja threoniinifosfataasien (PP1, PP2A, PP3) inhibiittori ja estää tauriinin soluunottoa sekä huonontaa cAMP-efektiä tauriinin otossa Ehrlichin soluihin.

On tehty olettamus, että TauT esiintyy Ehrlichin soluissa kolmessa eri konfiguraatiossa tai tilassa ja nämä ovat:
Status I, Status II ja Status III.
Näillä on matala, normaali tai vastaavasti korkea kuljetusaktiivisuus.

Transitiota, siirtymää Status I < -- > Status II välillä
vallitsee PKC-välitteinen fossforylaatio
ja PP1, PP2A tai PP3-välitteiset defosforylaatiot.

Transitioon välillä Status II - - > Status III osallistuvat cAMP ja PKA.

Jos Ehrlichin soluja käsitellään calyculin A:lla, alenee natriumjoni : tauriini kytkeytymissuhde ja samoin alenee TauT kuljettajan natriumjoniaffiniteetti ja tauriiniaffiniteetti.

Koska natriumjonia vaaditaan tauriinin sitoutumisessa TauT kuljettajaan, on ehdotettu, että Status II -- > status III siirtymään osallistuu PKC-välitteinen TauT kuljettajan fosforylaatio ja siitä seuraa TauT proteiinin struktuurin muutos, mikä vaikuttaa natriumjonin sitoutumisessa TauT kuljettajaan

måndag 30 maj 2011

Tauriinin otto soluun vaatii Na+ ja Cl- elektrogeenisyyttä

Initiaalinen TAURIININ otto Ehrlichin ascites soluihin vaihteli (sigmoidiin tapaan) extrasellulaarisen natriumin (Na+) pitoisuuden funktiona. Yhtään tauriinia ei mennyt solun sisään, jos puuttui extrasellulaarista natriumia Na+.

Kun ottaa huomioon elektrokemiallisen Na+ gradientin tai laskee Hillin yhtälön mukaiset tiedot tauriinin soluunotosta, ilmenee, että 2-3 natriumjonia osallistuu tähän aktiiviin yhden tauriinimolekyylin soluunottoon tutkituissa Ehrlichin ascites soluissa.
Vastaavalla tavalla on kaniinin munuaissoluissa ja ohutsuolen nukassa arvioitu Na+:tauriini suhde 3:1 tapaiseksi.
Suhteen on todettu olevan 2:1 seuraavissa solutyypeissä: MDCK solut, sydämen myosyytit, nonmyosyytit.
Tutkija korostaa, että natrium:tauriini suhde useimmissa tapauksissa on saatu mittaamalla tauriinin sisäänvirtaus erilaisissa solunulkoisissa natriumpitoisuuksissa, mikä mittaustilanne ei tee eroa natriumjonien katalyyttisen vaikutuksen ja energeettisen vaikutuksen välillä. Täten suhde, joka on isompi kuin 2 ei välttämättä merkitse sitä, että 2 tai enemmän Na+ joneja translokoituu yhden tauriinimolekyylin kanssa solun sisään. Kuvaava esimerkki on kyyhkysen punasolu, jossa Na+: tauriini suhde arvioidaan aktivaatiometodilla tasoon 2.4, kun taas virtausten välinen suhde oli lähellä arvoa 1.
Jos alentaa solunulkoisen natriumjonin pitoisuutta alenee kuljettajan affiniteetti tauriinia kohtaan, mutta tällä natriumpitoisuuden vähentämisellä ei ole mitään vaikutusta kuljetuskapasiteettiin Ehrlichin soluissa tai erytrosyyteissö jotka ovat lajista Glycera dibranchiata. Tämä on taas päinvastoin kuin kampelan punasoluissa ja gliasoluissa, jotka ovat peräisin eräästä sammakkolajista( bullfrog), joissa tauriinin sisäänvirtauskapasiteetti ja affiniteetti alenee kun solunulkoinen natriumjonipitoisuus vähennetään.
Koska Na+ jonit lisäävät kuljettajan affiniteettia tauriinia kohtaan, on tehty olettamus, että Na+ joneja sitoutuu tauriinin kuljettajaan(TauT) ja silloin muuttuu sen tertiäärinen rakenne ennen tauriinimolekyyliin sitoutumista .

Initiaalinen tauriinin soluunotto vaihtelee hyperboliseen tapaan extrasellulaarisen kloridijonin (Cl-) pitoisuuden funktiona. On ehdotettu kloridijonin ja tauriinin sitoutumissuhteeksi 1:1 tässä aktiivissa tauriinin sisäänotossa. Näin tapahtuu Ehrlichin soluissa, kaniinin munuaisessa ja ohutsuolen nukassa sekä naudan aivojen hiusverisuonten endoteelisoluissa.

Anioinien suosituimmuusjärjestys tauriinin otossa on seuraava:
Cl- > SCN- > NO3- Ehrlichin soluissa.
Cl- > Br- >>SCN- > I- > NO3- kaniinin munuaisessa
Cl- > Br-> SCN- glukonaatti MDCK soluissa.
Jos kloridi substituoitiin täydellisesti joko NO3- tai tiosyanaattijonilla Ehrlichin soluissa, aleni tauriinin initiaalinen soluunotto 75% ja vastaavasti 20%. Molemmissa tapauksissa kalvopotentiaali oli depolarisoitunut 20mV.

Täten anionisubstituution vaikutus tauriinin soluunottoon ei vaikuta olevan sekundääristä kalvopotentiaalin muuttumisessa.
On tehty havainto, että disulfonistilbeeniyhdiste estää inorgaanista anionikuljetusta selektiivisesti useissa kudoksissa ( esim munuaisessa) , mikä viittaa siihen, että tauriinin translokaatio TauT proteiinin avulla vaatii anioneille intaktin sitoutumiskohdan.

Mitä tulee kloridijonin vaikutustapoihin, Boge et al. ovat ehdottaneet, että kloridijoni ( Cl-) vaikuttaisi lisäämällä spesifisiä natriumjoneille saatavilla olevia kohtia kuljettajaproteiinissa.
Sittemmin Wolff et al. osoittivat, että kloridijonisubstituutio vähensi Na+: tauriini suhdetta tasolta 2:1 tasolle 1:1, mikä viittaisi siihen, että kloridijonin tehtävänä olisi kiihdyttää toisen natriumjonin sitoutumista TauT kuljettajaproteiiniin.

Tauriinin kuljetukselle vaaditaan kloridigradientti kaniinin munuaisessa8(brush border). On ehdotettu, että kloridijoni stimuloisi tauriinin sisäänvirtausta primääristi kiihdyttämällä tauriini:TauT kompleksin muodostumista.

Tässä yhteydessä Lambert mainitsee, että ihmisellä kloridijoni Cl- muuntaa natriumjonin Na+ jonin affiniteettia GAT1-kuljettajasysteemissä (joka on Na+, Cl--riippuvainen GABA kuljettaja) sekä toisessakin kuljetussysteemissä SLGT1, (Na+, glukoosi yhteiskuljetus),
mutta kloridijoni ei vaikuta itse verkkovarausten siirtymiin ( net charge transport) plasmakalvon lävitse, mikä on mitä käsitettävintä, koska Cl- palaa cis- puolelle osana kuljetusjärjestelmää (GAT1) tai vain kiinnittyy kuljettajaan ja vaikuttaa kuljetuksen kinetiikkaan. (SLGT1).


Tauriinin soluunottoa Ehrlichin soluissa stimuloi alkalinen pH ja kalvon hyperpolarisaatio.
Tauriinin soluunottoa kalvorakkuloihin jejunumissa, munuaisessa simuloi samoin myös kalvon trans- puolen negatiivinen potentiaali.

Hiiren aivosta on kloonattu cDNA kirjastosta tauriini/ beeta-alaniini kuljettaja ja sen isoelektrinen piste pI on pH 5.98.

...
Jos olettaa, että 3 Na+ ja yksi Cl- translokoituu sytosoliseen aitioon yhdessä yhden tauriinin kanssa, ilmeinen elektroneutraalisuus aktiivista tauriinin sisäänotosta viittaisi siihen, että kationeja (Na+, K+) palaa extrasellulaariseen aitioon TauT:n kautta osana translokaatiosykliä tai Na+ palaa Na+/K+ jonipumpun kautta kohonneella tahdilla.

On noteerattava, että tauriini, aivan kuten inhibitorinen hermonvälittäjäaine GABA, lisää kloridin permeabiliteettia , jos sitä lisätään suoraan neuroneihin.
Kuitenkin tasapainopotentiaali kloridijonille esim Ehrlichin soluissa on positiivisempi kuin solun kalvopotentiaali ja koska solukalvo ei ole depolarisoitunut tauriinin lisäämisestä, on oletettavaa, että tauriini ei lisää kloridin johtuvuutta Ehrlichin soluissa.

Eräs raportti kertoo, että ihmisen TauT proteiinin N-terminaalin tutkimuksissa vasta-aineilla on tunnistettu kolme proteiinijuovaa ja kaksi muuta proteiinialuetta. Lisäksi on löydetty kolme TauT translaatiotuotetta. Kysellään, edustavatko eri proteiinijuovat TauT:n konfiguraatiossa erilaisia tauriiniaffiniteetteja, Na+ ja Cl- affiniteetteja tai erilaisia substraattiin kytkeytymissuhteita.

TauT proteiinin spesifisyydestä ja tauriiniaffiniteetistä

Jos vertaa muihin aminohappoja kuljettaviin systeemeihin niin TauT sietää sekä sulfonaattiryhmiä ( sulphonate groups9 että sulfinaattiryhmiä ( sulphinate groups).

Vahvoja tauriinin sisäänpääsyn estäjiä eli inhibiittoreita TauT systeemissä on vain beeta- alaniini ja hypotauriini, joissa on anioninen kohta ja kationinen kohta, joita erottaa kaksi metyleeniryhmää.

Nämä substraatille asetetut rakenteelliset vaatimukset on osoitettu tauriininkuljettajilla esim. koe-eläimen (rotan) synapotosomeista, viljellyistä glioomasoluista, neuroblastoma soluista, MDCK soluista ja Bergmannin gliasoluista.

TauT kuljttajan affiniteetti tauriinille vaihtelee solutyypistä toiseen. Puolimaksimaaliseen tauriinin kuljetukseen vaadittava tauriinipitoisuus oli alle 15 mikromoolia esim neuroblastomasoluissa, mutta 15- 60 mikromoolia Ehrlichin ascitessoluissa, cardio myosyyteissä sekä nonmyosyyteissä. Yli 100 mikromoolia tarvittiin aivojen plexus chorioideus-rákenteessa.

Lambert mainitsee myös, että on kuvattu lisäksi matala-affiniteettinen tauriininkuljetusjärjestelmä Ehrlichin soluista ja eräsistä karsinomasoluista.

TAURIININ aktiivi soluunottaja. TauT, tauriininkuljettajaproteiini

Tauriinin kuljettajaproteiini, TauT (taurine transporter)

TauT on proteiini jossa on 590-655 aminohapon peptidiketju. Molekyylipaino on 65- 74 kDa.

TauT kuuluu Na+ ja Cl- joneista riippuviin kuljettajaproteiineihin.

On päätelty että
  • siinä on 12 hydrofobista "membrane spanning" domaania. Sekä C-terminaali että N- terminaali ovat sytosolin puolella.
  • siinä on kaksi mahdollista glykosylaatiokohtaa toisessa solun ulkopuolisessa silmukassa
  • siinä on useita mahdollisia fosforylaatiokohtia PKC entsyymille ja cAMP:stä riippuvalle PKA entsyymeille ja kaseiinikinaasi II-entsyymille solun sisälläolevissa silmukoissa ja C-terminaalissa
  • Lisäksi on näyttöä siitä, että ensimmäinen TauT:n solunulkoinen silmukka osallistuu vuorovaikutuksiin natrium 8Na+) ja kloridi 8Cl-) jonien kanssa.

TauT sietää sekä sulfanaatti- että sulfinaattiryhmiä.

Tauriinin sisäänpääsyn tehokkaat inhibiittorit ovat beta-alaniini ja hypotauriini

TAURIINI, orgaanisia osmolyyttejä

LAMBERT Ian Henry. Regulation of the cellular content of the organic osmolyte taurine in mammalian cells. June 2003 University of Copenhagen.

Imettäväis soluissa on suuri veden permeabiliteetti ja useimmat solut reagoivatkin miltei kuin täydellisinä osmometreinä, kun ne altistuvat joko hypotoniseen tai hypertoniseen tilanteeseen.
Solut - tilanteesta riippuen- aktivoivat koko joukon plasmakalvoon sitoutuneita jonikuljettajia ja päteviä orgaanisia osmolyyttejä. Tästä seuraa osmolyyttien verkkosiirtymäliike (net movement) ja veden meno kalvon läpi ja solun tilavuuden korjautuminen (restoration of the cell volyme).
Solun turpoamisesta ( swelling) taitoisaalta solun kutistumisesta (shrinkage) seuraava volyymia säätelevä vaste( volyme regulatory response) on hahmoteltu termeillä säätelyllinen tilavuuden vähenemä, RVD ( regulatory volyme decrease (RVD) tai vastaavasti säätelyllinen tilavuuden enenemä RVI ( regulatory volyme increase).
Vuonna 1939 raportoi August KROGH, että orgaaniset osmolyytit antoivat oman osuutensa solun sisäosan osmoottisten komponenttien altaaseen. Nykyään on tiedossa, että pätevien osmolyyttien verkkomenetys antaa merkitsevän osuuden selkärankaisten RVD-prosessiin.
Tällaisia päteviä osmolyyttejä RVD prosessissa selkärankaisissa ovat
  • vapaat aminohapot, kuten tauriini, alaniini, glysiini, proliini, glutamiinihappo, glutamiini, asparagiinihappo, beeta-alaniini
  • metyloidut yhdisteet kuten glyserofosfokoliini, betaiini
  • sokerit, kuten sorbitoli
  • polyolit, kuten myo-inositoli.
TAURIINIA, on beeta-aminoetaanisulfonihappo, pidetään tärkeänä orgaanisena osmolyyttinä imettäväissoluissa ja eri solulinjat esimerkiksi astrosyyteissä, neuroneissa, haiman A-soluissa, MDCK-soluissa ja NIH3T3 soluissa ensisijaisesti käyttävät tauriinia osmoottisissa häiriöissä orgaanisena osmolyyttinä, vaikka jonkin toisen orgaanisen osmolyytin pitoisuus olisi suurempikin. Poikkeuksia sellaisista soluista ovat haiman beeta-solut ja munuaisepiteelisolut.

Non-sytotoksinen tauriini onkin sopiva osmolyytti säätelemään solunsisäistä osmoottista painetta ja solun tilavuutta, koska se on oikein hyvin veteenliukenevaa ja sen kyky diffundoitua solukalvon läpi on huono (low liposolubility), se on biokemiallisesti inertti aine ja heikko kationien kelatoija (poor chelation of metal ions, zwitterionic)

Ehrlichin ascites soluissa on arvioitu olevan solunsisäisen ja solunulkoisen tauriinipitoisuuden suhde 600:1, Tämä seuraa funktionaalisena tasapainona
  • aktiivin soluunoton (TauT)
  • passiivisen solusta ulosvapautumisen(volyme-sensitive taurine leak pathway)
  • cysteiinistä tapahtuvan biosynteesin kesken (Methionine- Cysteine-Cysteinesulfinic acid- Hypotaurine- Taurine)
Lisäksi(= sen lisäksi että tauriini on tärkeä orgaaninen osmolyytti) se osallistuu myös joukkoon erilaisia fysiologisia prosesseja.
  • Sappisuolojen muodostaminen (bile salt formation). Tauriini on hyvä sappisuolojen muodostaja, koska se pysyy jonisoituna myös suoliston yläosan happamessa miljöössä. Ihmiskeholla on kyky tehdä vaihde tauriinikonjugaatiosta glysiinikonjugaatioon, jos tauriinin saanti on alentunut. Kissat eivät pysty syntetisoimaan kehossaan tarpeeksi tauriinia, joten niiden on välttämättä saatava tauriinia ravinnossaan, koska niitten keho ei voi käyttää glysiiniin konjugoitumista.
  • Osmoregulaatio ( Lambertin kirja käsittelee lajasti ja yksityiskohtaisesti tätä asiaa)
  • Kalvostruktuuri ja kalvofunktio: Taurini sitoutuu neutraaleihin fosfolipideihin. Siitä seuraava tauriini-fosfolipidi-vuorovaikutus, joka käsittää joniparin muodostumisen pääteryhmien välille, vaikuttaa kalvojen ominaisuuteen, rakenteeseen ja fluiditeettiin. Tauriini estää fosfolipidien N-metylaatiota, eli sitä konveriotamissä kefaliinista(PE) tulee lesitiiniä(PC).
  • Ca++ homeostasis: Aktiivi kalsium Ca++ sitoutuu fosfatidylinositoliin (PI) ja fosfatidylseriiniin(PS). Tauriini lisää aktiivin kalsiumin affiniteettiä sitoutua fosfolipideihin mutta toisaalta taas vähentää sitoutumisen kapasiteettia (Ca++ storage capacity) . Täten tauriinin läsnäolo vaikuttaa sekä kalsiumin soluunottoon että kalsiumin vapautumiseen.
  • Antioksidaatio: Tauriini ja hypotauriini vielä suuremmassa määrin omaa antioksidatiivista ominaisuutta.
  • Jonikanavafunktio: Tauriini vaikuttaa kloridivirtauksiin(Cl-) ja säätelee anionikanavien aktiivisuutta.
  • Neurotransmission (hermoimpulssinvälittymistoiminnan) modulaatio: Tauriini vuorovaikuttaa GABA- ja Glysiini-sääteisiin kloridi(Cl-) jonikanavaperheisiin.
TAURIININ biosynteesitiestä:
Tauriini on tärkeä lopputuote orgaanista rikkiä suovien aminohappojen metioniinin (Met, M) ja cysteiinin (Cys,C)aineenvaihdunnasta.
Suurimmaksi osaksi tauriini lienee vapaana zwitterjonina kehonnesteissä. Kuitenkin on raportoitu, että se voi muodostaa karboksyylipäädyn( C-terminaalin) joissain matalamolekyylipainoisissa synaptisissa aivopeptideissä. Sen on havaittu esim Tetrahymena-lajissa olevan inkorporoituna kalvolipideihin ns. taurolopideihin.

Useimmat carnivora ja omnivora-lajit ( lihansyöjät ja kaikkiruokaiset) kykenevät syntetisoimaan tauriinia. kutienkin vastasyntyneissä imettäväisyksilöissä( kissat ja apinat mukaanluettuna) on hyvin vähän kykä tauriinin de novo biosynteesiin tai ei mitään kykyä siihen ja sen takia niiden on saatava dietääriä tietä tauriinia.

Tauriinin kokonaisallas kehossa kontrolloituu tauriinin aktiivilla kuljettajalla(TauT), jota sijaitsee munuaisten proksimaalisessa tubuluksessa ja distaalisen nefronin basolateraalisessa kalvossa. Tämän TauT kuljettajamolekyylin ilmenemisen päällesäätymistä tai vaimennussäätöä vaikuttaa tauriinin läsnäolo tai tauriinin edeltäjäaineitten metioniinin ja cysteiinin saatavilla olo.

Tauriinin vaje johtaa kehityksen viivästymään(developmental retardation), neurologisiin defekteihin, solujen kykenemättömyyteen kasvaa ja pysyä elossa sekä sydämen epänormaaliuisiin (cardiac abnormalities).