3-дезоксиглюкозон
3-дезоксиглюкозон ( 3DG ) представляет собой сахар, который примечателен тем, что является маркером диабета. 3DG реагирует с белком с образованием конечных продуктов гликирования (AGE), которые способствуют развитию таких заболеваний, как сосудистые осложнения диабета , атеросклероз , гипертония , болезнь Альцгеймера , воспаление и старение . [1]
3DG производится естественным образом с помощью реакции Майяра . Он образуется после реакции глюкозы с первичными аминогруппами лизина или аргинина, присутствующими в белках. Из-за повышенной концентрации реагентной глюкозы образуется больше 3DG при избыточном уровне сахара в крови, как при неконтролируемом диабете . Глюкоза неферментативно реагирует с аминогруппами белка, инициируя гликирование . Образование 3DG может быть причиной многочисленных осложнений диабета, а также старения. [1]
3DG возникает также в результате деградации фруктозо-3-фосфата (F3P). [3] 3DG играет центральную роль в развитии диабетических осложнений посредством действия фруктозамин-3-киназы. [ нужна ссылка ]
В качестве дикарбонильного сахара, т.е. сахара с группировкой RC(O)-C(O)-R, 3DG обладает высокой реакционной способностью по отношению к аминогруппам. Амины распространены в аминокислотах, а также в некоторых нуклеиновых кислотах. Продукты реакции 3DG с аминогруппами белка называются конечными продуктами усиленного гликирования (AGE). AGE включают имидазолоны , пирралин , N 6 -(карбоксиметил)лизин и пентозидин . 3DG, а также AGE играют роль в модификации и сшивании долгоживущих белков, таких как кристаллин и коллаген , способствуя таким заболеваниям, как сосудистые осложнения диабета , атеросклероза , гипертонии ., болезнь Альцгеймера , воспаление и старение . [1]
3DG обладает рядом потенциальных биологических эффектов, особенно когда он присутствует в повышенных концентрациях при диабетических состояниях:
3DG индуцирует активные формы кислорода (АФК), которые способствуют развитию диабетических осложнений. [14] В частности, 3DG индуцирует связывающий гепарин эпидермальный фактор роста, митоген гладкой мускулатуры , которого много в атеросклеротических бляшках. Это наблюдение предполагает, что увеличение 3DG может запускать атерогенез при диабете. [15] [16] 3DG также инактивирует некоторые ферменты, защищающие клетки от АФК. Например, глутатионпероксидаза, центральный антиоксидантный фермент, который использует глутатион для удаления АФК, и глутатионредуктаза, регенерирующая глутатион, инактивируются 3DG. [17] [18] Люди с диабетом демонстрируют повышенный окислительный стресс.[19] АФК, индуцированные 3DG, приводят к окислительному повреждению ДНК. [20] 3DG может интернализоваться клетками, а интернализованный 3DG отвечает за производство внутриклеточного окислительного стресса. [21]
