Фруктозо-1,6-дифосфат

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Фруктозо-1,6-дифосфат
Beta-D-Fructose-1,6-bisphosphat2.svg
Общие
Хим. формула C6H14O12P2
Физические свойства
Молярная масса 340.116 г/моль г/моль
Классификация
Рег. номер CAS 488-69-7
PubChem 445557
SMILES
ChEBI 40595
ChemSpider 393165
Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного.

Фруктозо-1,6-дифосфат (эфир Гарден — Ионга, ФДФ) — продукт энзиматического окисления глюкозы, важнейший интермедиат гликолиза. Образуется в ходе фосфофруктокиназной реакции из фруктозо-6-фосфата с использованием энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Фактически эта реакция является лимитирующей в скорости протекания гликолиза и её регуляция определяет интенсивность гликолиза в целом. Способность к образованию и метаболизму фруктозо-1,6-дифосфата различна в разных органах млекопитающих. В живых организмах присутствует единственная биологически активная форма этого соединения — β-D изомер[1].

Применение в медицине[править | править вики-текст]

Введенная извне обладает мощным органопротективным действием при различных патологических состояниях, связанных с дефицитом кислорода. Основной механизм действия экзогенного фруктозо-1,6-дифосфата связан с субстратной активацией фосфофруктокиназы, пируваткиназы и лактаткиназы и, в конечном итоге, с увеличением внутриклеточного высокоэнергетического фосфатного пула. Его внутриклеточная концентрация варьирует в зависимости от «специализации» клетки. Концентрация фруктозо-1,6-дифосфата внутри человеческих эритроцитов составляет 6-10 мг/л клеток. Фруктозо-1,6-дифосфат показывает значительную протективную активность при геморрагическом и травматическом шоках и содействует успешной реанимации. Также это соединение обладает выраженным защитным эффектом на ткань головного мозга, снижая последствия гипоксического стресса. Нейропротекторное действие фруктозо-1,6-дифосфата против различных нейротоксических факторов связано с тороможением синтеза бета-амилоида. При этом играет роль не только стимулирование энергетических ресурсов, а также возможность фруктозо-1,6-дифосфата выступать в качестве модулятора сигнальных систем (протеинкиназ и фосфолипаз) PLC и MEK/ERK в регуляции гомеостаза кальция внутри митохондрий. Доказаное антиконвульсивное (противоэпилептическое) действие ФДФ, по-видимому, связано со способностью нормализовать уровень кальция в нейронах. Эффекты фруктозо-1,6-дифосфата усиливаются другими макроэргическими соединеними однонаправленного действия (фосфокреатином, 2,3-фосфоглицератом).

В последнее время установлен существенный антиагрегнтный эффект ФДФ, связанный с блокадой АДФ-рецепторов тромбоцитов, что может иметь важное клиническое значение в профилактике кардио-васкулярных событий. Кроме того, в ходе рандомизированных контролированных исследований установлен[2] кардиозащитный эффект фруктозо-1,6-дифосфата при передозировке сердечных гликозидов.

В последнее время с помощью применения фруктозо-1,-6-дифосфата связывают надежды в профилактике ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как метаболический синдром, сахарный диабет, атеросклероз. Предложены подходы по влиянию на новые факторы риска[3], где гипофосфатемия рассматривается[4] как независимый фактор риска.

Хелатирование железа[править | править вики-текст]

Последние исследования показали способность фруктозо-1,6-бисфосфата хелетировать ионы Fe2+ и стабилизируют их. В физиологических условиях избыток этих ионов может окислятся в Fe2+ с образованием активных форм кислорода. Накопление таких ионов связывают с такими заболеваниями как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, однако до сих пор доподлинно не известно, является ли избыток железа важным фактором в развитии этих заболеваний и может фруктозо-1,6-бисфосфат помочь нивелировать этот эффект[5] .

Гликолиз[править | править вики-текст]

β-D-фруктозо-6-фосфат Фосфофруктокиназа β-D-фруктозо-1,6-бисфосфат Альдолаза D-глицеральдегид-3-фосфат дигидроксиацетонфосфат
Beta-D-fructose-6-phosphate wpmp.png Beta-D-fructose-1,6-bisphosphate wpmp.png D-glyceraldehyde-3-phosphate wpmp.png + Glycerone-phosphate wpmp.png
АТФ АДФ
Biochem reaction arrow reversible YYYY horiz med.png Biochem reaction arrow reversible NNNN horiz med.png
Pi H2O
Фруктозо-1,6-бисфосфатаза Альдолаза

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Шведова, 2004, с. 246
  2. Indika Gawarammana, Fahim Mohamed et al. Fructose-1, 6-diphosphate (FDP) as a novel antidote for yellow oleander-induced cardiac toxicity: A randomized controlled double blind study // BMC Emergency Medicine. — 2010. — С. 10-15.
  3. Jørn Ditzel and Hans-Henrik Lervang. Lifestyle diseases and cardiovascular risk factors are interrelated to deficiencies of major substrates in ATP synthesis // Vasc Health Risk Manag. — 2010. — В. 6. — С. 829-836.
  4. Foley RN, Collins AJ, Ishani A, Kalra PA.Calcium-phosphate levels and cardiovascular disease in community-dwelling adults: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study//Am Heart J. 2008 Sep;156(3):556-63. PubMed
  5. Bajic, Aleksandar (2011). «Relevance of the ability of fructose 1,6-bis(phosphate) to sequester ferrous but not ferric ions». Carbohydrate Research 346: 416–420. DOI:10.1016/j.carres.2010.12.008.

Литература[править | править вики-текст]

  • В. П. Комов, В. Н. Шведова Биохимия. — «Дрофа», 2004. — 638 с.