Глюкозепан: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
Дополнительные данные, взятые из страницы ChemSpider
Метка: редактор вики-текста 2017
→‎Процесс образования: Добавлен источник
(не показано 6 промежуточных версий этого же участника)
Строка 10: Строка 10:


Был обнаружен Маркусом Ледерером и его коллегами в 1999 году в результате реакции N-бок-L-лизина, N-бок-L-аргинина и глюкозы, проходившей 8 недель при температуре 37 градусов<ref name=":1">{{Статья|автор=M. O. Lederer, H. P. Bühler|заглавие=Cross-linking of proteins by Maillard processes--characterization and detection of a lysine-arginine cross-link derived from D-glucose|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10428377/|издание=Bioorganic & Medicinal Chemistry|год=1999-6|том=7|выпуск=6|страницы=1081–1088|issn=0968-0896}}</ref><ref name=":0">{{Статья|автор=Vincent M. Monnier, Wanjie Sun, David R. Sell, Xingjun Fan, Ina Nemet|заглавие=Glucosepane: a poorly understood advanced glycation end product of growing importance for diabetes and its complications|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23787467|издание=Clinical Chemistry and Laboratory Medicine|год=2014-01-01|том=52|выпуск=1|страницы=21–32|issn=1437-4331|doi=10.1515/cclm-2013-0174}}</ref>.
Был обнаружен Маркусом Ледерером и его коллегами в 1999 году в результате реакции N-бок-L-лизина, N-бок-L-аргинина и глюкозы, проходившей 8 недель при температуре 37 градусов<ref name=":1">{{Статья|автор=M. O. Lederer, H. P. Bühler|заглавие=Cross-linking of proteins by Maillard processes--characterization and detection of a lysine-arginine cross-link derived from D-glucose|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10428377/|издание=Bioorganic & Medicinal Chemistry|год=1999-6|том=7|выпуск=6|страницы=1081–1088|issn=0968-0896}}</ref><ref name=":0">{{Статья|автор=Vincent M. Monnier, Wanjie Sun, David R. Sell, Xingjun Fan, Ina Nemet|заглавие=Glucosepane: a poorly understood advanced glycation end product of growing importance for diabetes and its complications|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23787467|издание=Clinical Chemistry and Laboratory Medicine|год=2014-01-01|том=52|выпуск=1|страницы=21–32|issn=1437-4331|doi=10.1515/cclm-2013-0174}}</ref>.

== Процесс образования ==
Глюкозепан образуется анаэробно в результате [[Реакция Майяра|реакции Майяра]]. Взаимодействие [[Лизин|лизина]] с [[Глюкоза|D-глюкозой]] приводит к образованию нестабильного [[Имины|имина]], известного как [[основания Шиффа]], который затем реструктуризуется в более стабильный [[Перегруппировка Амадори|продукт Амадори]]. Далее продукт Амадори медленно преобразуется в глюкозепан через образование промежуточного α-дикарбонильного соединения.

Первоначально исследователи предполагали, что в α-дикарбонильном промежуточном соединении [[Карбонильная группа|карбонилы]] расположены в локантах C-2 и C-3 молекулы D-глюкозы. Однако, пометив карбонил углерода в локанте C-1 [[Изотопы углерода|изотопом <sup>13</sup>С]], исследователи обнаружили, что образованный α-дикарбонил содержал карбонилы, располагавшиеся в локантах C-5 и C-6 исходной молекулы глюкозы. Лучшее предположение состояло в том, что α-дикарбонил — N(6)-(2,3-дигидрокси-5,6-диоксогексил)-L-лизинат<ref>{{Статья|автор=Klaus M. Biemel, D. Alexander Friedl, Markus O. Lederer|заглавие=Identification and quantification of major maillard cross-links in human serum albumin and lens protein. Evidence for glucosepane as the dominant compound|ссылка=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11978796|издание=The Journal of Biological Chemistry|год=2002-07-12|том=277|выпуск=28|страницы=24907–24915|issn=0021-9258|doi=10.1074/jbc.M202681200}}</ref> — образуется из продукта Амадори через сдвиг карбонильных групп вниз по всему основному сахаросодержащему веществу через [[Кето-енольная таутомерия|кето-енольную таутомерию]] с последующим удалением [[Гидроксильная группа|гидроксила]] в локанте C-4. Подтверждением предположения было исследование, в котором все атомы водорода в воде растворителя были заменены на атомы [[Дейтерий|дейтерия]]. В результате после реакции все HC-OH оказались преобразованными в DC-OH, что свидетельствовало в пользу кето-енольной таутомерии.


== Содержание в тканях ==
== Содержание в тканях ==

Версия от 09:18, 6 октября 2018

Глюкозепан
Изображение химической структуры
Общие
Хим. формула C18H32N6O6
Рац. формула C18H32N6O6
Физические свойства
Молярная масса 428.49 г/моль
Плотность 1.6±0.1 г/см³
Оптические свойства
Показатель преломления 1.693
Классификация
Рег. номер CAS 257290-23-6
PubChem 124220628
SMILES
 
InChI
 
ChemSpider 26333276
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Глюкозепан (англ. Glucosepane) — результат ковалентного поперечного сшивания лизина и аргинина производной от молекулы глюкозы[1], конечный продукт гликирования. Образует как внутримолекулярные, так и межмолекулярные необратимые сшивки коллагена во внеклеточном матриксе, а также кристаллина в хрусталике глаза[2], нарушая функционирование тканей. Глюкозепан встречается в тканях человека чаще, чем любой другой сшивающий конечный продукт гликирования, а его количество увеличивается с возрастом[3].

Был обнаружен Маркусом Ледерером и его коллегами в 1999 году в результате реакции N-бок-L-лизина, N-бок-L-аргинина и глюкозы, проходившей 8 недель при температуре 37 градусов[1][3].

Процесс образования

Глюкозепан образуется анаэробно в результате реакции Майяра. Взаимодействие лизина с D-глюкозой приводит к образованию нестабильного имина, известного как основания Шиффа, который затем реструктуризуется в более стабильный продукт Амадори. Далее продукт Амадори медленно преобразуется в глюкозепан через образование промежуточного α-дикарбонильного соединения.

Первоначально исследователи предполагали, что в α-дикарбонильном промежуточном соединении карбонилы расположены в локантах C-2 и C-3 молекулы D-глюкозы. Однако, пометив карбонил углерода в локанте C-1 изотопом 13С, исследователи обнаружили, что образованный α-дикарбонил содержал карбонилы, располагавшиеся в локантах C-5 и C-6 исходной молекулы глюкозы. Лучшее предположение состояло в том, что α-дикарбонил — N(6)-(2,3-дигидрокси-5,6-диоксогексил)-L-лизинат[4] — образуется из продукта Амадори через сдвиг карбонильных групп вниз по всему основному сахаросодержащему веществу через кето-енольную таутомерию с последующим удалением гидроксила в локанте C-4. Подтверждением предположения было исследование, в котором все атомы водорода в воде растворителя были заменены на атомы дейтерия. В результате после реакции все HC-OH оказались преобразованными в DC-OH, что свидетельствовало в пользу кето-енольной таутомерии.

Содержание в тканях

Наиболее активно у человека глюкозепан образуется во внеклеточном матриксе, достигая 2000 пмоль/мг к 100 годам. В хрусталике глаза интенсивность образования меньше — 400 пмоль/мг к 100 годам. У больного диабетом содержание глюкозепана в тканях может быть до 2-х раз выше, чем у здорового человека[3].

Уровни содержания глюкозепана в тканях человека и животных[3]
Ткань Субъект Возраст субъекта Уровень глюкозепана
Коллаген кожи Человек 100 лет до 2000 пмоль/мг
30—40 лет 1500 пмоль/мг
Землекоп 10 лет 250 пмоль/мг
Коллаген сухожилий Крыса 12 месяцев 100 пмоль/мг
Кристаллин

хрусталика глаза

Человек 100 лет до 400 пмоль/мг
Коллаген почек Человек Не увеличивается

с возрастом

250 пмоль/мг
Сыворотка крови Человек 12—20 пмоль/мг

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 M. O. Lederer, H. P. Bühler. Cross-linking of proteins by Maillard processes--characterization and detection of a lysine-arginine cross-link derived from D-glucose // Bioorganic & Medicinal Chemistry. — 1999-6. — Т. 7, вып. 6. — С. 1081–1088. — ISSN 0968-0896.
  2. ↑ David R. Sell, Klaus M. Biemel, Oliver Reihl, Markus O. Lederer, Christopher M. Strauch. Glucosepane is a major protein cross-link of the senescent human extracellular matrix. Relationship with diabetes // The Journal of Biological Chemistry. — 2005-04-01. — Т. 280, вып. 13. — С. 12310–12315. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M500733200.
  3. ↑ 1 2 3 4 Vincent M. Monnier, Wanjie Sun, David R. Sell, Xingjun Fan, Ina Nemet. Glucosepane: a poorly understood advanced glycation end product of growing importance for diabetes and its complications // Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. — 2014-01-01. — Т. 52, вып. 1. — С. 21–32. — ISSN 1437-4331. — doi:10.1515/cclm-2013-0174.
  4. ↑ Klaus M. Biemel, D. Alexander Friedl, Markus O. Lederer. Identification and quantification of major maillard cross-links in human serum albumin and lens protein. Evidence for glucosepane as the dominant compound // The Journal of Biological Chemistry. — 2002-07-12. — Т. 277, вып. 28. — С. 24907–24915. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M202681200.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Глюкозепан&oldid=95457043