Перейти до вмісту

Глікація

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.

Глікація (неферментне глікозилювання) — це ковалентне приєднання цукру до молекули білка, ліпіду або нуклеїнової кислоти.[1] Типовими цукрами, які беруть участь у глікації, є глюкоза, фруктоза та їх похідні. Глікація є неферментним процесом, відповідальним за багато ускладнень при цукровому діабеті (наприклад, мікро- та макросудинних) та бере участь у деяких захворюваннях і старінні.[2][3][4] Вважається, що кінцеві продукти глікації відіграють причинну роль у судинних ускладненнях цукрового діабету.[5]

На відміну від глікації, глікозилювання є ферменто-опосередкованим АТФ-залежним приєднанням цукрів до білка або ліпіду.[1] Глікозилювання відбувається в певних місцях молекули-мішені. Це поширена форма посттрансляційної модифікації білків яка необхідна для функціонування його зрілої форми.

Біохімія

[ред. | ред. код]
Шлях глікації через перегрупування Амадорі (у HbA1c R зазвичай є N-кінцевим валіном) [6]
Імідазолони (R = CH 2 CH(OH)CH(OH)CH2OH) є типовими продуктами глікації. Вони виникають шляхом конденсації 3-дезоксиглюкозону з гуанідиновою групою залишку аргініну . [7]

Глікація відбувається головним чином у кровотоці з невеликою часткою абсорбованих простих цукрів: глюкози, фруктози та галактози. Схоже, що фруктоза має приблизно в десять разів більшу глікаційну активність, ніж глюкоза.[8] Глікація може відбуватися через реакції Амадорі, реакції основи Шиффа та реакції Майяра; які призводять до появи стабільних кінцевих продуктів глікації (AGE).[1]

Біомедичне значення

[ред. | ред. код]

Еритроцити мають сталий термін служби 120 днів і доступні для вимірювання глікованого гемоглобіну. Вимірювання HbA1c — переважної форми глікованого гемоглобіну — дає змогу контролювати рівень цукру в крові в середньому за період діабету.

Деякі продукти глікації беруть участь у багатьох вікових хронічних захворюваннях, включаючи серцево-судинні захворювання (при чому пошкоджуються ендотелій, фібриноген і колаген) і хворобу Альцгеймера (амілоїдні білки є побічними продуктами реакцій, що прогресують до AGE).[9][10]

Довгоживучі клітини (такі як нерви та різні типи клітин мозку), довгоіснуючі білки (такі як кристаліни кришталика та рогівки) і ДНК з часом можуть зазнавати значного глікування. Пошкодження в результаті глікації призводить до жосткішання колагену в стінках кровоносних судин, що призводить до високого кров'яного тиску, особливо при діабеті.[11] Глікація також спричиняє ослаблення колагену в стінках кровоносних судин[12], що може призвести до появи мікро- або макроаневризм і спричинити інсульт головного мозку.

Глікація ДНК

[ред. | ред. код]

Термін "глікація ДНК" стосується пошкодження ДНК, спричиненого реакційноздатними карбонілами (головним чином метилгліоксалем і гліоксалем), які присутні в клітинах як побічні продукти метаболізму цукру. Глікація ДНК може викликати мутації, розриви ДНК і цитотоксичність. Основою ДНК, найбільш вразливою до глікації є гуанін. Глікація ДНК виявляється так же часто, як і більш добре вивчене окисне пошкодження ДНК. Білок, позначений DJ-1 (також відомий як PARK7), використовується для відновлення глікованих основ ДНК у людей, гомологи цього білка також були ідентифіковані в бактеріях.

Дивіться також

[ред. | ред. код]

Додаткове читання

[ред. | ред. код]
  • Ahmed N, Furth AJ (July 1992). Failure of common glycation assays to detect glycation by fructose. Clin. Chem. 38 (7): 1301—3. doi:10.1093/clinchem/38.7.1301. PMID 1623595.
  • Vlassara H (June 2005). Advanced glycation in health and disease: role of the modern environment. Annals of the New York Academy of Sciences. 1043 (1): 452—60. Bibcode:2005NYASA1043..452V. doi:10.1196/annals.1333.051. PMID 16037266.

Список літератури

[ред. | ред. код]
  1. ↑ а б в Lima, M.; Baynes, J. W. (1 січня 2013), Lennarz, William J.; Lane, M. Daniel (ред.), Glycation (англ.), Waltham: Academic Press, с. 405—411, doi:10.1016/b978-0-12-378630-2.00120-1, ISBN 978-0-12-378631-9, процитовано 16 грудня 2020
  2. ↑ Glenn, J.; Stitt, A. (2009). The role of advanced glycation end products in retinal ageing and disease. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. 1790 (10): 1109—1116. doi:10.1016/j.bbagen.2009.04.016. PMID 19409449.
  3. ↑ Semba, R. D.; Ferrucci, L.; Sun, K.; Beck, J.; Dalal, M.; Varadhan, R.; Walston, J.; Guralnik, J. M.; Fried, L. P. (2009). Advanced glycation end products and their circulating receptors predict cardiovascular disease mortality in older community-dwelling women. Aging Clinical and Experimental Research. 21 (2): 182—190. doi:10.1007/BF03325227. PMC 2684987. PMID 19448391.
  4. ↑ Semba, R.; Najjar, S.; Sun, K.; Lakatta, E.; Ferrucci, L. (2009). Serum carboxymethyl-lysine, an advanced glycation end product, is associated with increased aortic pulse wave velocity in adults. American Journal of Hypertension. 22 (1): 74—79. doi:10.1038/ajh.2008.320. PMC 2637811. PMID 19023277.
  5. ↑ Yan, S. F.; D'Agati, V.; Schmidt, A. M.; Ramasamy, R. (2007). Receptor for Advanced Glycation Endproducts (RAGE): a formidable force in the pathogenesis of the cardiovascular complications of diabetes & aging. Current Molecular Medicine. 7 (8): 699—710. doi:10.2174/156652407783220732. PMID 18331228.
  6. ↑ Yaylayan, Varoujan A.; Huyghues-Despointes, Alexis (1994). Chemistry of Amadori Rearrangement Products: Analysis, Synthesis, Kinetics, Reactions, and Spectroscopic Properties. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 34 (4): 321—69. doi:10.1080/10408399409527667. PMID 7945894.
  7. ↑ Bellier, Justine; Nokin, Marie-Julie; Lardé, Eva; Karoyan, Philippe; Peulen, Olivier; Castronovo, Vincent; Bellahcène, Akeila (2019). Methylglyoxal, a Potent Inducer of AGEs, Connects between Diabetes and Cancer. Diabetes Research and Clinical Practice. 148: 200—211. doi:10.1016/j.diabres.2019.01.002. PMID 30664892.
  8. ↑ McPherson JD, Shilton BH, Walton DJ (March 1988). Role of fructose in glycation and cross-linking of proteins. Biochemistry. 27 (6): 1901—7. doi:10.1021/bi00406a016. PMID 3132203.
  9. ↑ Münch, Gerald та ін. (27 лютого 1997). Influence of advanced glycation end-products and AGE-inhibitors on nucleation-dependent polymerization of β-amyloid peptide. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1360 (1): 17—29. doi:10.1016/S0925-4439(96)00062-2. PMID 9061036.
  10. ↑ Munch, G; Deuther-Conrad W; Gasic-Milenkovic J. (2002). Glycoxidative stress creates a vicious cycle of neurodegeneration in Alzheimer's disease--a target for neuroprotective treatment strategies?. J Neural Transm Suppl. 62 (62): 303—307. doi:10.1007/978-3-7091-6139-5_28. PMID 12456073.
  11. ↑ Soldatos, G.; Cooper ME (Dec 2006). Advanced glycation end products and vascular structure and function. Curr Hypertens Rep. 8 (6): 472—478. doi:10.1007/s11906-006-0025-8. PMID 17087858.
  12. ↑ Lee, J. Michael; Samuel P. Veres (2 квітня 2019). Advanced glycation end-product cross-linking inhibits biomechanical plasticity and characteristic failure morphology of native tendon. Journal of Applied Physiology. 126 (4): 832—841. doi:10.1152/japplphysiol.00430.2018. PMC 6485690. PMID 30653412.
Отримано з https://uk.wikipedia.org/w/index.php?title=Глікація&oldid=46329602