Гликирование - Glycation

Гликирование (иногда ошибочно называют неферментативное гликозилирование) это ковалентный прикрепление сахара к белок или же липид. Типичные сахара, участвующие в гликировании: глюкоза, фруктоза, и их производные. Гликация - неферментативный процесс, ответственный за многие (например, микро- и макрососудистые) осложнения в сахарный диабет и причастен к некоторым заболеваниям и старению.[1][2][3] Считается, что конечные продукты гликирования играют причинную роль в сосудистых осложнениях сахарный диабет.[4]

В отличие от гликирования, гликозилирование представляет собой опосредованное ферментом АТФ-зависимое присоединение сахаров к белку или липиду. Гликозилирование происходит в определенных сайтах молекулы-мишени. Это распространенная форма посттрансляционная модификация белков и необходим для функционирования зрелого белка.

Биохимия

Путь гликирования через перегруппировку Амадори (в HbA1c R обычно представляет собой N-концевой валин).[5]
Имидазолоны (R = CH2СН (ОН) СН (ОН) СН2OH) являются типичными продуктами гликирования. Они возникают в результате конденсации 3-дезоксиглюкозона с гуанидиновой группой аргинин остаток.[6]

Гликации происходят в основном в кровотоке и составляют небольшую часть абсорбированных простых сахаров: глюкоза, фруктоза, и галактоза. Похоже, что фруктоза примерно в десять раз превышает гликирующую активность глюкозы, основного топлива организма.[7] Гликация может происходить через Амадори реакции, Реакции основания Шиффа, и Реакции Майяра; которые приводят к конечные продукты с улучшенным гликированием (ВОЗРАСТ).

Биомедицинские последствия

Эритроциты имеют постоянную продолжительность жизни 120 дней и доступны для измерения гликированный гемоглобин. Измерение HbA1c - преобладающая форма гликированного гемоглобина - позволяет контролировать среднесрочный контроль уровня сахара в крови в сахарный диабет.

Некоторые продукты гликирования участвуют во многих возрастных хронических заболеваниях. Гликирование сердечно-сосудистые заболевания (повреждены эндотелий, фибриноген и коллаген), Болезнь Альцгеймера (амилоидные белки являются побочными продуктами реакций, приводящих к AGE),[8][9]

Долгоживущие клетки (такие как нервы и различные типы клеток мозга), долговечные белки (такие как кристаллины из линза и роговица ), и ДНК может поддерживать значительное гликирование с течением времени. Повреждение гликированием приводит к усилению жесткости коллагена в стенках кровеносных сосудов, что приводит к повышению артериального давления, особенно при диабете.[10] Гликации также вызывают ослабление коллагена в стенках кровеносных сосудов,[нужна цитата ] что может привести к микро- или макроаневризме; это может вызвать инсульт, если он попал в мозг.

Смотрите также

Дополнительное чтение

  • Ахмед Н., Фурт А.Дж. (июль 1992 г.). «Неспособность общих анализов гликирования обнаружить гликирование фруктозой». Clin. Chem. 38 (7): 1301–3. Дои:10.1093 / Clinchem / 38.7.1301. PMID  1623595.
  • Влассара Х (июнь 2005 г.). «Продвинутое гликирование в здоровье и болезнях: роль современной среды». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 1043 (1): 452–60. Bibcode:2005НЯСА1043..452В. Дои:10.1196 / летопись.1333.051. PMID  16037266.

Рекомендации

  1. ^ Glenn, J .; Ститт, А. (2009). «Роль конечных продуктов гликирования в старении и заболеваниях сетчатки». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Общие предметы. 1790 (10): 1109–1116. Дои:10.1016 / j.bbagen.2009.04.016. PMID  19409449.
  2. ^ Semba, R.D .; Ferrucci, L .; Вс, К .; Beck, J .; Dalal, M .; Varadhan, R .; Уолстон, Дж .; Гуральник, Дж. М .; Фрид, Л. П. (2009). «Конечные продукты продвинутого гликирования и их циркулирующие рецепторы предсказывают смертность от сердечно-сосудистых заболеваний у пожилых женщин, проживающих в общинах». Клинические и экспериментальные исследования старения. 21 (2): 182–190. Дои:10.1007 / BF03325227. ЧВК  2684987. PMID  19448391.
  3. ^ Semba, R .; Najjar, S .; Вс, К .; Lakatta, E .; Ферруччи, Л. (2009). «Сывороточный карбоксиметил-лизин, конечный продукт продвинутого гликирования, связан с увеличением скорости пульсовой волны в аорте у взрослых». Американский журнал гипертонии. 22 (1): 74–79. Дои:10.1038 / ajh.2008.320. ЧВК  2637811. PMID  19023277.
  4. ^ Ян, С. Ф .; D'Agati, V .; Schmidt, A.M .; Рамасами Р. (2007). «Рецептор для конечных продуктов гликирования (RAGE): огромная сила в патогенезе сердечно-сосудистых осложнений диабета и старения». Современная молекулярная медицина. 7 (8): 699–710. Дои:10.2174/156652407783220732. PMID  18331228.
  5. ^ Yaylayan, Varoujan A .; Хьюг-Деспоант, Алексис (1994). «Химия продуктов перегруппировки Амадори: анализ, синтез, кинетика, реакции и спектроскопические свойства». Критические обзоры в области пищевой науки и питания. 34 (4): 321–69. Дои:10.1080/10408399409527667. PMID  7945894.
  6. ^ Белье, Жюстин; Нокин, Мари-Жюли; Ларде, Ева; Кароян, Филипп; Пеулен, Оливье; Кастроново, Винсент; Беллахсен, Акейла (2019). «Метилглиоксаль, мощный индуктор AGE, связывает диабет и рак». Исследования диабета и клиническая практика. 148: 200–211. Дои:10.1016 / j.diabres.2019.01.002. PMID  30664892.
  7. ^ Макферсон Дж. Д., Шилтон Б. Н., Уолтон Д. Д. (март 1988 г.). «Роль фруктозы в гликировании и сшивании белков». Биохимия. 27 (6): 1901–7. Дои:10.1021 / bi00406a016. PMID  3132203.
  8. ^ Мюнх, Джеральд; и другие. (27 февраля 1997 г.). «Влияние конечных продуктов гликирования и ингибиторов AGE на нуклеацию-зависимую полимеризацию β-амилоидного пептида». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Молекулярная основа болезни. 1360 (1): 17–29. Дои:10.1016 / S0925-4439 (96) 00062-2. PMID  9061036.
  9. ^ Munch, G; Дойтер-Конрад Ж; Гасич-Миленкович Я. (2002). «Гликоксидантный стресс создает порочный круг нейродегенерации при болезни Альцгеймера - цель для стратегий нейрозащитного лечения?». J Neural Transm Suppl. 62 (62): 303–307. Дои:10.1007/978-3-7091-6139-5_28. PMID  12456073.
  10. ^ Soldatos, G .; Cooper ME (декабрь 2006 г.). «Продвинутые конечные продукты гликирования, структура и функция сосудов». Curr Hypertens Rep. 8 (6): 472–478. Дои:10.1007 / s11906-006-0025-8. PMID  17087858.