Гликозилированные белки

 3766
glikozilirovannye-belki

Гликозилирование (гликирование) белков — это процесс нефермен­тативного присоединения углеводной молекулы (обычно глюкозы) к белку. В отличие от гликопротеидов, которые образуются фермента­тивным путем в ходе биосинтеза сложного протеида, гликозилированные белки формируются посттранслюционно, в процессе биологической жизни белка.

Наибольшее внимание в последние годы уделяется изучению процес­сов гликозилирования белков эритроцитов (гемоглобингликированный гемоглобина) и плазмы кро­ви, которые начали использоваться как специфические маркеры в диаг­ностике сахарного диабета.

Исследование процессов гликозилирования белков позволило также более глубоко осмыслить патогенез тяжелых метаболических нарушений, сопровождающих сахарный диабет.

У здоровых людей процент гликозилированных белков плазмы и эри­троцитов невысокий. Гликозилирование гамма-глобулинов и гемоглобина чуть больше 5%, альбумина — не выше 2%, других белков плазмы — практически не определяется.

По химической природе процесс гликозилирования представляет со­бой неферментативное присоединение моносахарида преимуществен­но к аминогруппе лизиновых остатков или первичным аминогруппам N-терминальных аминокислот белка. Этот процесс является многоста­дийным. На первом этапе, так называемой «быстрой стадии», происхо­дит быстрое и обратимое формирование лабильного промежуточного Шиффова основания, содержащего альдиминовую группировку. В даль­нейшем, в ходе «медленной стадии» необратимой перегруппировки Амадори образуется стабильное кетаминовое соединение.

Степень гликозилирования зависит от суммарной концентрации глю­козы и других моносахаридов в определенный промежуток времени, от периода полужизни белка, наличия собственных углеводных остатков в его структуре и основности белка. Стойкая гипергликемия — повышенный уровень глюкозы в крови, приводит к увеличению количества гликозилированных белков в несколько раз по сравнению с нормой.

Белки с большим периодом полужизни больше гликозилированы. Чем больше в составе протеида структурных углево­дов, тем меньше они подвержены гликозилированию. Более основные белки (гамма-глобулины) сильнее гликозилированы, а более кислые (альфа-1-глобулины) — слабо. Исключением является кислый альбумин, который, тем не менее, наиболее интенсивно подвергается гликозилированию.

Первым из обнаруженных у человека, гликозилированных белков был гемоглобин (1955 г.). В эритроцитах взрослого здорового человека функционируют несколько типов гемоглобина. Более 90% от их количе­ства представлено гемоглобином А (HbА). Его белковая часть состоит из двух альфа- и двух бета-полипептидных цепей.

Гликозилирование происхо­дит по выше приведенной схеме за счет неферментативного присоеди­нения глюкозы к аминогруппе концевой аминокислоты валина бета-цепей. При этом образующиеся формы гликозилированного гемоглобина (HbА1а + HbА1b + HbА1c) составляют в совокупности гликозилированный гемоглобин HbА1. Он отражает степень гликемии за предше­ствующие 10-12 недель, т. е. период жизни эритроцита. Это, собст­венно, делает HbА1, одним из объективных маркеров в диагностике са­харного диабета. Из указанных форм гликозилированного гемоглобина наиболее стабильной является HbA1с. Этим и объясняется стремление исследователей к разработке информативных методов его определения.

Следующим по счету из обнаруженных гликозилированных белков был «фруктозамин». Этим термином обозначается группа гликозилированных белков плазмы крови, большую часть среди которых составляет альбумин (60%). По данным исследователей фрук­тозамин циркулирует в кровяном русле 2-3 недели, что соответствует времени жизни плазменного альбумина. Также как и гликированный гемоглобин, фруктоз­амин служит интегральным показателем для характеристики гипергли­кемии, но за более короткий период — до 3 недель.

Концентрация в крови гликированного гемоглобина и фруктозамина не подвержена в отли­чие от глюкозы случайным и суточным колебаниям.

Гликозилирование белков приводит к структурным изменениям их молекул. В следствие чего могут изменяться их функции. Гликозилированные формы гемогло­бина приобретают большее сродство к кислороду и труднее отдают его тканям, что приводит к состояниям гипоксии и нарушению метаболизма в тканях.

Гликозилирование структурных и транспортных белков ве­дет к функциональным и морфологическим поражениям (клубочкового аппарата нефрона почек и приводит к развитию диабетической нефропатии; изменениям в сетчатке глаза с развитием ретинопатии; помут­нению хрусталика глаза и развитию катаракты). Гликозилирование апо-белков липопротеидов вызывает ускорение атеросклетротического по­ражения сосудов. Гликозилирование фибриногена и антитромбина III ведет к активированию процессов тромбообразования у больных сахар­ным диабетом.

Комментарии (0)

Комментариев нет, будьте первым!

Написать комментарий