Glykace - Glycation

Glykace (někdy neprávem volané neenzymatická glykosylace) je kovalentní připojení cukru k a protein nebo lipid. Typické cukry, které se účastní glykace, jsou glukóza, fruktóza a jejich deriváty. Glykace je neenzymatický proces odpovědný za mnoho (např. Mikro a makrovaskulárních) komplikací v diabetes mellitus a podílí se na některých onemocněních a na stárnutí.[1][2][3] Předpokládá se, že konečné produkty glykace hrají kauzální roli ve vaskulárních komplikacích diabetes mellitus.[4]

Na rozdíl od glykace glykosylace je enzymem zprostředkované ATP-závislé připojení cukrů k proteinu nebo lipidu. Glykosylace probíhá na definovaných místech cílové molekuly. Je to běžná forma posttranslační modifikace bílkovin a je nezbytný pro fungování zralého proteinu.

Biochemie

Glykační cesta přes Amadoriho přesmyk (v HbA1c je R typicky N-koncový valin).[5]
Imidazolony (R = CH2CH (OH) CH (OH) CH2OH) jsou typické glykační produkty. Vznikají kondenzací 3-deoxyglukosonu s guanidinovou skupinou an arginin zbytek.[6]

Glykace se vyskytují hlavně v krevním řečišti u malé části absorbovaných jednoduchých cukrů: glukóza, fruktóza, a galaktóza. Ukazuje se, že fruktóza má přibližně desetinásobek glykační aktivity glukózy, primárního paliva pro tělo.[7] Může dojít ke glykaci Amadori reakce, Schiffovy bazické reakce, a Maillardovy reakce; které vedou k koncové produkty pokročilé glykace (VĚKY).

Biomedicínské důsledky

Červené krvinky mají stálou životnost 120 dní a jsou přístupné pro měření glykovaný hemoglobin. Měření HbA1c —Převládající forma glykovaného hemoglobinu - umožňuje sledovat střednědobou kontrolu hladiny cukru v krvi cukrovka.

Některé glykační produkty se podílejí na mnoha chronických onemocněních souvisejících s věkem. Glykace kardiovaskulární choroby (endotel, fibrinogen a kolagen jsou poškozeny), Alzheimerova choroba (amyloidové proteiny jsou vedlejšími produkty reakcí postupujících do AGE),[8][9]

Buňky s dlouhou životností (např. Nervy a různé typy mozkových buněk), proteiny s dlouhou životností (např krystaliny z objektiv a rohovka ) a DNA může v průběhu času udržet podstatnou glykaci. Poškození glykací vede k tuhnutí kolagenu ve stěnách cév, což vede k vysokému krevnímu tlaku, zejména u cukrovky.[10] Glykace také způsobují oslabení kolagenu ve stěnách cév,[Citace je zapotřebí ] což může vést k mikro- nebo makro-aneuryzmatu; to může způsobit mozkové mrtvice, pokud je v mozku.

Viz také

Dodatečné čtení

  • Ahmed N, Furth AJ (červenec 1992). "Selhání běžných testů glykace k detekci glykace pomocí fruktózy". Clin. Chem. 38 (7): 1301–3. doi:10.1093 / clinchem / 38.7.1301. PMID  1623595.
  • Vlassara H (červen 2005). „Pokročilá glykace ve zdraví a nemocech: role moderního prostředí“. Annals of the New York Academy of Sciences. 1043 (1): 452–60. Bibcode:2005NYASA1043..452V. doi:10.1196 / annals.1333.051. PMID  16037266.

Reference

  1. ^ Glenn, J .; Stitt, A. (2009). „Role konečných produktů pokročilé glykace při stárnutí a nemoci sítnice“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Obecné předměty. 1790 (10): 1109–1116. doi:10.1016 / j.bbagen.2009.04.016. PMID  19409449.
  2. ^ Semba, R. D .; Ferrucci, L .; Sun, K .; Beck, J .; Dalal, M .; Varadhan, R .; Walston, J .; Guralnik, J. M .; Fried, L. P. (2009). „Pokročilé konečné produkty glykace a jejich cirkulující receptory předpovídají úmrtnost na kardiovaskulární onemocnění u starších žen žijících v komunitě“. Klinický a experimentální výzkum stárnutí. 21 (2): 182–190. doi:10.1007 / BF03325227. PMC  2684987. PMID  19448391.
  3. ^ Semba, R .; Najjar, S .; Sun, K .; Lakatta, E .; Ferrucci, L. (2009). „Karboxymethyl-lysin v séru, pokročilý konečný produkt glykace, je spojen se zvýšenou rychlostí aortální pulzní vlny u dospělých“. American Journal of Hypertension. 22 (1): 74–79. doi:10.1038 / ajh.2008.320. PMC  2637811. PMID  19023277.
  4. ^ Yan, S.F .; D'Agati, V .; Schmidt, A. M .; Ramasamy, R. (2007). „Receptor pro pokročilé glykační konečné produkty (RAGE): impozantní síla v patogenezi kardiovaskulárních komplikací diabetu a stárnutí“. Současná molekulární medicína. 7 (8): 699–710. doi:10.2174/156652407783220732. PMID  18331228.
  5. ^ Yaylayan, Varoujan A .; Huyghues-Despointes, Alexis (1994). „Chemistry of Amadori Rearrangement Products: Analysis, Synthesis, Kinetics, Reactions, and Spectroscopic Properties“. Kritické recenze v potravinářské vědě a výživě. 34 (4): 321–69. doi:10.1080/10408399409527667. PMID  7945894.
  6. ^ Bellier, Justine; Nokin, Marie-Julie; Lardé, Eva; Karoyan, Philippe; Peulen, Olivier; Castronovo, Vincent; Bellahcène, Akeila (2019). „Methylglyoxal, silný vyvolávač VĚKŮ, spojuje mezi diabetem a rakovinou“. Výzkum diabetu a klinická praxe. 148: 200–211. doi:10.1016 / j.diabres.2019.01.002. PMID  30664892.
  7. ^ McPherson JD, Shilton BH, Walton DJ (březen 1988). „Role fruktózy v glykaci a síťování proteinů“. Biochemie. 27 (6): 1901–7. doi:10.1021 / bi00406a016. PMID  3132203.
  8. ^ Münch, Gerald; et al. (27. února 1997). „Vliv pokročilých koncových produktů glykace a inhibitorů AGE na polymeraci beta-amyloidového peptidu závislou na nukleaci“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molekulární základ choroby. 1360 (1): 17–29. doi:10.1016 / S0925-4439 (96) 00062-2. PMID  9061036.
  9. ^ Munch, G; Deuther-Conrad W; Gasic-Milenkovic J. (2002). „Glykoxidační stres vytváří začarovaný kruh neurodegenerace u Alzheimerovy choroby - cíl neuroprotektivních léčebných strategií?“. J Neural Transm Suppl. 62 (62): 303–307. doi:10.1007/978-3-7091-6139-5_28. PMID  12456073.
  10. ^ Soldatos, G .; Cooper ME (prosinec 2006). "Pokročilé konečné produkty glykace a vaskulární struktura a funkce". Curr Hypertens Rep. 8 (6): 472–478. doi:10.1007 / s11906-006-0025-8. PMID  17087858.