Гликирование белков это: Гликирование белков — причина старения, борьба с процессом гликации

Pediatrician (St. Petersburg)Pediatrician (St. Petersburg)2079-78502587-6252Eco-vector1916010.17816/PED10579-86Original ArticleGlycated proteinsDanilovaLubov A.<p>MD, PhD, Dr Med Sci, Professor, Head, Department of Biochemistry</p>[email protected] Petersburg State Pediatric Medical University, Ministry of Healthcare of the Russian Federation2812201910579862801202028012020Copyright © 2020, Danilova L.A.2020<p>Glycation is a biological reaction that occurs in all proteins. Thisreaction proceeds more slowly in healthy subjects and more rapidly in patients suffering from a hyperglycemia. Glycated proteins cannot fulfill their functions that could lead to metabolic disorders. The process of glycation leads to building of advanced glycation end-products (AGEs). Thestructureof AGEs has not been fully researched yet. Glycated proteins have diagnostic meaning in different health conditions and not only in patients with diabetes mellitus. Determination of glycated proteins level (hemoglobin and plasma proteins) in diagnostics of diabetes mellitus and the effectiveness of its treatment; measurements of glycated proteins could be used as a predictor of different illnesses and their complications. Glycated hemoglobin was researched in children with diabetes mellitus of different severity. It has been shown that the level of glycated proteins does not always correlate with blood sugar level. Results of glycated proteins measurements in patients with thyroid disorders shows that the glycation takes place not only in patients with diabetes mellitus, but also with other illnesses without hyperglycemia. Our research in patients with diabetes mellitus has shown that the measured level of glycated proteins and plasma proteins could be more significant in the course of disease than the level of blood sugar. Compensation of diabetes mellitus in children in regard of the blood sugar level does not always correlate with the level of glycated proteins. This assumption could lead to the conclusion that only the combination of measurements like blood sugar, glycated hemoglobin and glycated proteins could give a full picture of disease compensation.</p>Glycated hemoglobinglycated plasma proteinsdiabeteshyperglycemiaAGEгликированный гемоглобингликированные белки плазмы кровисахарный диабетгипергликемияконечные продукты гликирования1. Ахметов А.С. Уровень гликированного гемоглобина как значимый маркер полноценного гликемического контроля и предиктор поздних сосудистых осложнений сахарного диабета 2-го типа // Российский медицинский журнал. – 2011. – Т. 19. – № 13. – С. 832–837. [Akhmetov AS. Uroven’ glikirovannogo gemoglobina kak znachimyy marker polnotsennogo glikemicheskogo kontrolya i prediktor pozdnikh sosudistykh oslozhneniy sakharnogo diabeta 2-go tipa. Rossiyskiy meditsinskiy zhurnal. 2011;19(13):832-837. (In Russ.)]2.Бирюкова Е.В. Роль гликированного гемоглобина в диагностике и улучшении прогноза сахарного диабета // Медицинский совет. – 2017. – № 3. – С. 48–55. [Biryukova EV. The role of glycated hemoglobin in the diagnosis and improved prognosis of diabetes mellitus. Meditsinskiy sovet. 2017;(3):48-55. (In Russ.)]3.Вальков В.В. Гликозилированные гемоглобины в диагностике диабета и в оценке рисков его осложнений. – Пущино: ЗАО «Диакон», 2008. [Val’kov V.V. Glikozilirovannye gemoglobiny v diagnostike diabeta i v otsenke riskov ego oslozhneniy. – Pushchino: ZAO “Diakon”; 2008. (In Russ.)]4.Галенок В.А., Ромашкин С.В. Гликированные гемоглобины. – Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 1989. – 258 с. [Galenok VA, Romashkin SV. Glikirovannye gemoglobiny. Novosibirsk: Nauka, Sibirskoe otdelenie; 1989. 258 p. (In Russ.)]5.Данилова Л.А. Система гемоглобина при некоторых (соматических, эндокринных) заболеваниях у детей. – Л., 1988. – 233 с. [Danilova LA. Sistema gemoglobina pri nekotorykh (somaticheskikh, endokrinnykh) zabolevaniyakh u detey. Leningrad; 1988. 233 p. (In Russ.)]6.Егшатян Л.В., Бирюкова Е.В. Влияние железодефицитной анемии на значение гликированных гемоглобинов // Лечение и профилактика. – 2015. – № 2. – C. 60–64. [Egshatyan LV, Biryukova EV. Vliyanie zhelezo-defitsitnoy anemii na znachenie glikirovannykh gemoglobinov. Lechenie i profilaktika. 2015;(2):60-64. (In Russ.)]7.Космачевская О.В. Вездесущая реакция Майара // Химия и жизнь. – 2012. – № 2. – С. 23–27. [Kosmachevskaya OV. Vezdesushchaya reaktsiya Mayara. Khimiya i zhizn’. 2012;(2):23-27. (In Russ.)]8.Содирхаджаева А.А., Турсунова О.А., Шарипова З.У. Влияние О2-транспортной системы крови на тканевую гипоксию у детей с сахарным диабетом 1 // Молодой ученый. – 2018. – № 8. – С. 48–51. [Sodirkhadzhaeva AA, Tursunova OA, Sharipova ZU. Vliyanie O2-transportnoy sistemy krovi na tkanevuyu gipoksiyu u detey s sakharnym diabetom 1. Molodoy uchenyy. 2018;(8):48-51. (In Russ.)]9.Спасаев А.А., Ращенко А.И. Терапевтический потенциал поперечных сшивок гликированных белков // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2016. – № 1. – С. 12–15. [Spasaev AA, Rashchenko AI. Terapevticheskiy potentsial poperechnykh sshivok glikirovannykh belkov. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta. 2016;(1):12-15. (In Russ.)]10.Титов В.Н., Хохлова Н.В., Ширяева Ю.К. Глюкоза, гликотоксины и продукты гликировния протеинов: роль в патогенезе // Клиническая медицина. 2013. – Т. 91. – № 3. – С. 16–24. [Titov VN, Khokhlova NV, Shiryaeva YK. Glucose, glycotoxins, and protein glycation products: the role in pathogensis. Klin Med (Mosk). 2013;91(3):16-24. (In Russ.)]11.Ahmed N, Babaei-Jadidi R, Howell SK, et al. Degradation products of proteins damaged by glycation, oxidation and nitration in clinical type 1 diabetes. Diabetologia. 2005;48(8):1590-1603. https://doi.org/10.1007/s00125-005-1810-7.12.Kunkel H, Wallenius G. New hemoglobins in normal adult blood. Science. 1955;(122):288.

Содержание

Фруктозамин

Фруктозамин – продукт гликозилирования белков плазмы крови (соединение глюкозы с белками). Уровень фруктозамина в крови является хорошим показателем для ретроспективного наблюдения за содержанием глюкозы в крови у больных сахарным диабетом.

Синонимы русские

Гликозилированный белок.

Синонимы английские

Glycated Serum Protein, Glycated Albumin.

Единицы измерения

Мкмоль/л (микромоль на литр).

Какой биоматериал можно использовать для исследования?

Венозную кровь.

Общая информация об исследовании

Определение фруктозамина основано на измерении гликозилированного белка. Если уровень глюкозы на протяжении определенного времени остается повышенным, молекулы глюкозы связываются с белками крови в ходе процесса, получившего название гликозилирование (гликирование). Чем выше уровень глюкозы в крови, тем больше количество образовывающегося гликированного белка и гемоглобина. Такие комбинированные молекулы остаются в составе белка на протяжении его жизненного цикла и отражают средний уровень глюкозы в крови в течение определенного периода.

Так как эритроциты живут 120 дней, гликированный гемоглобин отражает средний уровень глюкозы на протяжении этого времени. Белки плазмы крови имеют более короткий жизненный цикл, примерно 14-21 день. Таким образом, уровень гликированных белков, определяемый по содержанию фруктозамина, отражает средний уровень глюкозы в крови пациента на протяжении более короткого периода длительностью в 2-3 недели.

Поддержание уровня глюкозы в крови максимально близким к нормальному помогает пациентам, страдающим от диабета, избежать многих осложнений. Необходимый контроль достигается тестированием на уровень глюкозы, а также мониторингом эффективности применяемой терапии с помощью анализа на фруктозамин или гликированный гемоглобин.

Голодать перед анализом фруктозамина не требуется, поскольку определяется количество гликозилированного белка и глюкозы за предыдущие 2-3 недели, так что пища, которую пациент употребил на протяжении дня, не влияет на результаты.

Для чего используется исследование?

Оба анализа – и на фруктозамин, и на гликированный гемоглобин – нужны в первую очередь для того, чтобы осуществлять мониторинг уровня сахара в крови больных диабетом. Хотя анализ на гликированный гемоглобин является более распространенным, в ряде случаев, когда проведение его затруднено, анализ на фруктозамин может использоваться весьма успешно.

Так, применение анализа на фруктозамин, а не на гликированный гемоглобин является более эффективным в ниже приведенных случаях.

  • При внесении резких изменений в план лечения сахарного диабета фруктозамин позволяет оценить эффективность применяемой коррекции лечения за несколько недель вместо нескольких месяцев.
  • В период беременности больных диабетом, когда в организме матери происходят значительные изменения, контроль уровня глюкозы приобретает особенно важное значение. Анализ на фруктозамин можно проводить одновременно с анализами на глюкозу, чтобы отслеживать уровень последней и правильно подбирать дозу инсулина.
  • При потере эритроцитов тест на гликированный гемоглобин не будет достаточно точным, когда у пациента гемолитическая анемия или кровопотеря. Присутствие некоторых форм гемоглобина также может оказывать влияние на применяемые методы его измерения. В таких случаях фруктозамин является единственным показателем, адекватно отражающим уровень глюкозы в крови.

Когда назначается исследование?

  • Когда необходимо наблюдать за изменениями уровня глюкозы в крови пациента за период в 2-3 недели.
  • При необходимости провести коррекцию применяемой терапии у больных сахарным диабетом, а также подобрать правильную диету и набор лекарственных препаратов.
  • Если больная диабетом беременна.
  • Когда больной страдает заболеванием, которое может привести к изменению уровней инсулина и глюкозы в крови.

Что означают результаты?

Референсные значения: 205.00 – 285.00 мкмоль/л.

Повышение уровня фруктозамина

Чем выше концентрация фруктозамина, тем выше средний уровень глюкозы в крови. Больший интерес представляют не сами значения величин, а их тенденции к изменению. При переходе значений фруктозамина от нормальных к повышенным можно сделать вывод: стратегия лечения выбрана неправильно. Это может означать, что в крови пациента слишком много сахара, а инсулина, наоборот, слишком мало, а также то, что применяемые методы лечения перестали быть достаточно эффективными.

Уровень фруктозамина в норме

У пациента нет сахарного диабета, применяемая система мониторинга и лечения заболевания является эффективной.

Понижение уровня фруктозамина

Иногда уровень фруктозамина понижен вследствие снижения содержания белка в крови из-за нарушения его синтеза или потери белка организмом в результате различного рода заболеваний. В таком случае расхождения в значениях данных по фруктозамину и уровню глюкозы могут быть существенными.

Что может влиять на результат?

Высокий уровень витамина С (аскорбиновой кислоты), гипертиреоз.

В чем разница между гликированием и гликозилированием — Разница Между

главное отличие между гликированием и гликозилированием является то, что гликирование представляет собой ковалентное присоединение свободных сахаров к белкам в кровотоке, в то время как гликозилирова

главное отличие между гликированием и гликозилированием является то, что гликирование представляет собой ковалентное присоединение свободных сахаров к белкам в кровотоке, в то время как гликозилирование представляет собой посттрансляционную модификацию белков, в которой определенный углевод добавляется к заранее определенной области белка. Кроме того, гликирование влияет как на функцию, так и на стабильность белков, в то время как гликозилирование продуцирует зрелый белок, который является функциональным.

Гликация и гликозилирование являются двумя механизмами, которые добавляют углеводы к белкам. Более того,

неферментативное гликозилирование другое название для гликирования, в то время как гликозилирование является ферментативным процессом.

Ключевые области покрыты

1. Что такое гликация
— определение, местоположение, процесс, влияние на белки
2. Что такое гликозилирование
— определение, местоположение, процесс, влияние на белки
3. Каковы сходства между гликированием и гликозилированием
— Краткое описание общих черт
4. В чем разница между гликированием и гликозилированием
— Сравнение основных различий

Основные условия

Углеводы, гликирование, гликозилирование, посттрансляционные модификации, созревание белка


Что такое гликация

Гликации — это неферментативный процесс, который происходит в кровотоке. Это ковалентно добавляет свободные сахара к белкам. Поскольку гликирование не является ферментативным процессом, это спонтанный процесс, который не контролируется. Кроме того, из-за необратимого добавления сахаров или продуктов распада сахара к белкам гликирование является типом повреждения белка. Это означает, что гликирование снижает как стабильность, так и функциональность белков.

Рисунок 1: Гликация

Кроме того, Glycation — это химический каскад, первым этапом которого является конденсация. Этот шаг является неферментативным, а также обратимым. Это происходит между карбонильной группой восстанавливающего сахара и аминогруппой белка или пептида. Этот тип реакции известен как реакция основания Шиффа. Этот шаг занимает много времени. Здесь конечным продуктом является нестабильная основа Шиффа или альдимин. Затем этот альдимин самопроизвольно перестраивает более стабильный кетоамин, также известный как продукт Amadori. Кроме того, он может подвергаться дальнейшей деградации посредством различных процессов, образуя фурфуролы, редуктоны и продукты фрагментации.

Наконец, полиморфные соединения, образованные гликированием, все вместе известны как конечные продукты продвинутого гликирования (AGE).

К сожалению, некоторые ВОЗРАСТЫ доброкачественные, в то время как другие более реактивны, чем исходные сахара. Следовательно, они связаны со многими возрастными хроническими заболеваниями, включая сердечно-сосудистые заболевания, болезнь Альцгеймера, периферическую невропатию и рак.

Что такое гликозилирование

Гликозилирование является важным биологическим процессом, который происходит как в эндоплазматической сети, так и в аппарате Гольджи. Это в основном тип посттрансляционной модификации, которая отвечает за выработку функционального белка из незрелого белка. Следовательно, гликозилирование способствует правильному сворачиванию белка; следовательно, это увеличивает стабильность белка. Например, гликозилирование является фермент-опосредованным процессом. Следовательно, определенный углевод добавляется в заданную область белка. Также процесс гликозилирования можно регулировать, регулируя действие фермента.

Фигура 2: N-Связанное гликозилирование

Во время гликозилирования карбонильная группа сахара (гликозильный донор) реагирует с гидроксильной или аминной группой белка (гликозильный акцептор). Несколько типов гликозилирования происходят в клетке, в том числе

  • Nгликозилирование — гликаны, присоединенные к азоту боковых цепей аспарагина или аргинина
  • Огликозилирование — гликаны, присоединенные к гидроксильному кислороду боковых цепей серина, тирозина, треонина, гидроксилизина или гидроксипролина или к кислородам на липидах, таких как керамид
  • Фосфосериновое гликозилирование — фосфогликаны, включая маннозу, ксилозу или фукозу, связанные через фосфат фосфосерина;
  • С-manosylation — сахар добавляется в углерод на боковой цепи триптофана
  • Glypiation — добавление якоря GPI, связывающего белки с липидами через гликановые связи.

Сходства между гликированием и гликозилированием

  • Гликация и гликозилирование являются двумя механизмами, которые добавляют углеводы к белкам.
  • Ковалентные связи образуются между углеводами и белками в обоих процессах.
  • Также оба влияют на функциональность белков.

Разница между гликированием и гликозилированием

Определение

Гликация относится к связыванию молекулы сахара с молекулой белка или липида без ферментативной регуляции, в то время как гликозилирование относится к контролируемой ферментативной модификации органической молекулы, особенно белка, путем добавления молекулы сахара. Таким образом, это основное различие между гликированием и гликозилированием.

Значимость

Кроме того, гликирование — это ковалентное добавление свободных сахаров к белкам в кровотоке, в то время как гликозилирование является типом посттрансляционной модификации, которая происходит либо в эндоплазматической сети, либо в аппарате Гольджи.

Ферментативный / Неферментативные

Гликация представляет собой тип неферментативной модификации, в то время как гликозилирование представляет собой тип ферментативной модификации. Следовательно, это еще одно различие между гликированием и гликозилированием.

регулирование

Кроме того, поскольку гликирование не является ферментативным процессом, оно не является регулируемым процессом. Напротив, гликозилирование является регулируемым процессом.

Добавлены виды углеводов

Типы добавляемых сахаров также являются существенным отличием между гликированием и гликозилированием. Глюкоза, фруктоза или галактоза являются сахарами, добавляемыми гликированием, в то время как гликаны, манноза, ксилоза, фукоза и т.д. являются сахарами, добавляемыми гликозилированием.

Тип белков влияет

Другое различие между гликированием и гликозилированием заключается в том, что гликирование происходит в зрелых белках, тогда как гликозилирование происходит в незрелых или немодифицированных белках.

Влияние на белок

Кроме того, гликирование делает белок нефункциональным, в то время как гликозилирование делает его функциональным. Кроме того, гликирование снижает стабильность белка, в то время как гликозилирование увеличивает стабильность белка.

Заключение

Гликация — это неферментативное добавление сахаров к белкам в кровотоке. Это резко снижает стабильность, а также функциональность белка. С другой стороны, гликозилирование — это ферментативное добавление сахаров к незрелым белкам. Это происходит внутри эндоплазматического ретикулума или аппарата Гольджи. Наиболее важно то, что гликозилирование является посттрансляционной модификацией, ответственной за выработку функционального белка. Это основное различие между гликированием и гликозилированием.

Ссылка:

1. Гкогколу, Параскеви и Маркус Бём. «Усовершенствованные конечные продукты гликации: ключевые игроки в старении кожи?» Dermato-endocrinology vol. 4,3 (2012): 259-70.

как розмарин способен омолаживать кожу лица?

Возможно вы даже не задумывались об этом, но именно розмариновая кислота, содержащаяся в ряде средств Yon-ka Paris, способна преобразить вашу кожу полностью. Давайте разберемся, в чем же преимущество розмариновой кислоты и в каких косметических средствах она содержится?

В чем ее главное преимущество?

Розмариновая кислота обладает рядом важных фармакологических свойств, в том числе противовоспалительным, антиоксидантным, противовирусным и антиканцерогенным. Она способна активно бороться с возрастными изменениями в организме.

Что это такое?

Розмариновая кислота, относящаяся к полифенолам, впервые была обнаружена в 1958 г. итальянскими учеными M.L. Scarpatti и G.Oriente. Полифенолы- обширная группа химических веществ, обладающая антиоксидантными свойствами.

Розмариновая кислота- природная молекула- наиболее сильный ингибитор процесса гликации из всех известных молекул, в том числе, синтезированных. Процесс гликации сейчас активно исследуется учеными и считается одной из главных причин старения организма. В результате гликирования белков образуются конечные продукты Advanced Glycation Endproducts. Это прочно связанные между собой свободными сахарами волокна белков организма человека, в том числе, коллагена и эластина. Накопление этих продуктов происходит постепенно, вызывает старение и возникновение многих патологий. В 2015 году в результате поисков среди растений-ингредиентов, подавляющих процесс гликации, была обнаружена розмариновая кислота, способная эффективно разрушать сшивки гликированных белков (исследования in vitro с белком альбумином) . Кроме того, из розмарина удалось экстрагировать еще одно вещество, карнозиновую кислоту, также влияющую на образование конечных продуктов гликации.

Наиболее часто встречаемый конечный продукт гликации в организме человека- глюкозепан, молекула, которая образуется в результате сшивания аминокислот лизина и аргинина под воздействием производной молекулы D-глюкозы. Именно эта молекула и стала объектом многих исследований. В ряде экспериментов было выявлено, что розмариновая кислота практически полностью подавляет процесс гликации в концентрации 400 мкг/мл, тогда как карнозиновая кислота более активна при низких концентра- циях (до 100 мкг/мл).

Розмариновая кислота в косметических средствах Yon-ka Paris

Розмариновая кислота, как один из самых сильных антиоксидантов, применяемых в современной косметологии, используется в ряде косметических препаратов в случае дефицита витамина Е и как активное противовоспалительное средство. В настоящее время проводятся дальнейшие исследования экстракта розмарина, содержащего розмариновую и карнозиновую кислоты в составе косметических средств для выяснения их влияния на процесс гликации белков.

Крем Phyto 152

Этот укрепляющий крем с экстрактом розмарина способствует тонизированию кожи, улучшению контуров бюста и фигуры. Благодаря фитоароматическим свойствам этого средства все тело обретает ощущение легкости и свежести.

Крем Phyto 58 PS

Регенерирующий и ревитализирующий крем для нормальной и сухой кожи с экстрактом розмарина стирает признаки усталости, обновляет кожу, выравнивает ее тон и осветляет.

Крем Phyto-Contour

Укрепляющий крем для контуров глаз с экстрактом розмарина значительно сокращает отеки и темные круги под глазами. Средство укрепляет область вокруг глаз и губ, мгновенно обеспечивает уставшим векам ощущение свежести и расслабления.

Еще больше средств с розмарином ищите на сайте Yon-ka Paris.

Автор статьи: Ольга Петращук, К.Б.Н., бренд-косметолог Yon-ka.

Крысам-диабетикам восстановили поджелудочную — Индикатор

Сахарный диабет 1-го типа — это тяжелое хроническое заболевание, при котором поджелудочная железа не может больше производить инсулин. В результате содержание глюкозы в крови повышается, из-за чего постепенно повреждаются различные органы и ткани. Так, большое содержание глюкозы в крови вызывает активацию окислительного стресса — повреждения молекул белков, липидов, ДНК свободными радикалами. Другим важным механизмом повреждения тканей при сахарном диабете является неферментативное гликозилирование (гликирование) белков. Это процесс взаимодействия глюкозы с аминогруппами белков без участия ферментов. В тканях здоровых людей эта реакция протекает медленно. При повышенном содержании глюкозы в крови процесс гликирования ускоряется, вызывая необратимые повреждения ткани.

Людям, страдающим сахарным диабетом 1-го типа, требуются ежедневные инъекции инсулина. Медики, химики и фармацевты ищут соединения, способные запустить процесс регенерации поврежденных клеток поджелудочной железы, чтобы она снова смогла вырабатывать этот гормон в нужных количествах. Для этого ученые решили исследовать потенциал химических соединений, сочетающих способность исправлять метаболические (окислительный стресс и гликирование белков) и иммунологические нарушения (воспалительный ответ) при сахарном диабете.

Для начала ученые отобрали гетероциклические соединения ряда 1,3,4-тиадиазина, которые обладают антиокислительной и антигликирующей активностью. Затем провели эксперименты на лабораторных крысах с сахарным диабетом, которым вводили полученные соединения.

«Мы пытались исправить нарушения при сахарном диабете с помощью производных 1,3,4-тиадиазина. В результате уровень глюкозы и гликозилированного гемоглобина в крови грызунов снизился, а содержание инсулина увеличилось. Полученные соединения, блокирующие упомянутые патогенетические механизмы, могут стать потенциальными лекарственными средствами для терапии этого социально значимого заболевания», — заключила Ирина Данилова.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес [email protected]

Ученые нашли диету против старения и рака

— Звучит привлекательно, но для многих людей цена будет слишком высока — сидеть всю жизнь на голодном пайке.

— Ну что вы, в экспериментах голодом никто никого не морил. Вообще, нет цели голодать и лишиться радости жизни. У обезьян снижение калорийности на 25 — 30% дало ощутимый положительные эффекты. Если говорить о человеке, то я бы дала такой совет. Когда едите основное блюдо, представьте себе, что будет еще десерт. Нужно оставить для него место. А потом возьмите и обойдитесь без десерта. Таким образом вы будете вставать из-за стола чуть голодными и обеспечите себе снижение калорийности. Для начала — через раз. А дальше — чаще.

ОБМЕН ВЕЩЕСТВ НУЖНО НЕ УСКОРЯТЬ, А… ЗАМЕДЛЯТЬ

Многие худеющие мечтают «разогнать» обмен веществ, чтобы поскорее избавиться от лишних килограммов. Но для того, чтобы замедлить старение, обмен веществ, оказывается, нужно… замедлять.

— Именно так работает снижение калорийности, — рассказывает Наталья Пугачева. — При ограничении поступающих в организм калорий снижается метаболизм (обмен веществ. — Ред.). Синтез белков, то есть строительных кирпичиков нашего организма, становится более размеренным, полноценным. Не происходит накопления «ошибочного, с дефектами» белка в клетке, с которым надо дополнительно работать, затрачивая энергию и силы организма. При экономной работе клетки больше времени остается для «ревизии» ДНК. То есть, по сути, лучше идет «ремонт» поломок, и за счет этого снижается риск нарушений в организме, ведущих к тяжелым заболеваниям и их осложнениям.

БЕЛОК: ПОДРОСТКАМ ПОЛЕЗЕН, ВЗРОСЛЫМ МОЖЕТ НАВРЕДИТЬ

— Наталья Владимировна, а за счет чего лучше снижать калорийность? Как известно, больше всего калорий в углеводах и жирах. Значит, их нужно есть поменьше и налегать на белок?

— Исследования показали, что преобладание белкового питания, наоборот, ускоряет старение у взрослых людей. Да, растущему организму белок, безусловно, нужен. Людям после 60-ти тоже не стоит ограничивать белок — у них пища хуже усваивается, масса мускулатуры уменьшается

А вот человеку в расцвете сил богатые источники хорошо усваиваемого белка – мясо, рыба – достаточно употреблять не чаще двух раз в неделю. Молочные продукты и яйца также очень умеренно. Напомню, речь идет о питании против старения!

— Почему?

— Когда к нам в организм поступают животные белковые продукты, активируется так называемый инсулиноподобный фактор роста. За счет этого стимулируется рост, размножение клеток. В том числе раковых, если они вдруг появляются в организме. Именно поэтому низкобелковую диету можно отнести к «противораковой».

В то же время, чем больше и чаще делятся клетки, получая белковое питание, тем больше накапливается побочных продуктов, «некондиционного» белка и т. д. Ревизия повреждений ДНК, ремонт поломок, о которых мы упоминали, идут медленнее, потому что организм отвлечен «строительством», то есть делением и ростом новым клеток.

Кстати, большинство долгожителей, как показывают опросы, не злоупотребляют животным белком. Они не вегетарианцы, как правило (из растительного белка всех необходимых веществ не получишь), но мясные блюда едят не чаще одного — двух раз в неделю. Молочные, кисломолочные продукты можно в небольших порциях ежедневно.

БУДЬ В КУРСЕ

Что еще показали исследования

* Укорачивают жизнь так называемые конечные продукты гликирования (КПГ). Они создают в организме вредный оксидативный (окислительный) стресс. А он ведет к развитию хронического воспаления. «В результате включается весь каскад возрастзависимых и наиболее распространенных заболеваний: сердечно-сосудистых, диабета, рака, дегенеративных заболеваний типа деменции, паркинсонизма, болезни Альцгеймера», — предупреждает Наталья Пугачева. Большое количество конечных продуктов гликирования содержится в красном мясе, в твердых сырах. Меньше всего КПГ в овощах, фруктах, бобовых и в молоке.

* Для поддержания стабильности и нормального синтеза ДНК (то есть, считай, для появления здоровых новых клеток. — Ред.) важнейшую роль играют витамины группы В (В3, В9, В12), а также цинк и магний. Витамин В12 содержится только в животных продуктах. Поэтому их присутствие (либо прием лекарственных форм витамина) необходим. Остальные перечисленные вещества организм получит, если вы будете есть ежедневно свежую зелень, орехи, семена (кунжут, семечки подсолнечника, тыквы). И несколько раз в неделю рыбу или другие морепродукты — это источники магния и полезных Омега-3 кислот.

* Научные исследования и опыт долгожителей подтверждают большую пользу ферментированных продуктов для нашего организма. Японцы, например, обожают ферментированные бобы натто (в России их можно найти в специализированных магазинах японской кухни). Из традиционных русских яств к ферментированным продуктам относятся моченые яблоки и квашеная капуста. «В капусту добавляйте поменьше соли, чтобы вред от пересаливания не превысил пользу ферментации», — поясняет наш эксперт.

* Максимально используйте местные, локальные продукты. Для нашей страны это гречка, льняное масло и семена льна, облепиха, клюква. С одной стороны, они очень богаты ценными микроэлементами. С другой стороны, наш организм лучше приспособлен к их перевариванию и усвоению, чем к употреблению заморских продуктов.

Школа диабета — Диабетическая полинейропатия: симптомы, типы, лечение

Диабетическая полинейропатия (ДПН) — поражение периферической нервной системы, одно из часто выявляемых осложнений сахарного диабета (СД). У 10% людей, живущих с СД, симптомы нейропатии уже присутствуют на момент постановки диагноза СД 2-го типа, а через 5-10 лет количество таких случаев увеличивается до 50%. Это объясняется долгим бессимптомным периодом болезни, когда с момента появления нарушений углеводного обмена проходит 5-7 лет. Всё это время человек пребывает в состоянии хронически повышенного уровня глюкозы крови [1]. Из статьи вы узнаете механизм развития диабетической нейропатии, её признаки, методы диагностики и подходы к профилактике и лечению.

Патогенез

Ключевую роль в повреждении органов и тканей играют длительность и выраженность нарушений углеводного обмена. Развитие любых осложнений при сахарном диабете связано с повышенным уровнем глюкозы в крови (гипергликемией). Избыток глюкозы взаимодействует с жирами, белками и биологическими жидкостями человеческого организма и изменяет их химическую структуру. При СД и продолжительной гипергликемии происходит химическая реакция (гликирование) и со структурными белками нервных волокон [2].

В результате образуются конечные продукты гликирования белков, которые доказанно нарушают обмен веществ нервных клеток, изменяют транспорт в их длинных отростках (аксонах), проведение нервного импульса, способность к регенерации, стимулируют синтез провоспалительных веществ (цитокинов) [3]. Промежуточные продукты обмена глюкозы токсичны, их накопление в нейронах и сосудистых клетках приводит к патологическим изменениям нервов и сосудов [4]. Диабетические микрососудистые поражения характеризуются микротромбозами и закупоркой капиллярного русла, приводящими к нарушению кровоснабжения и к последующей дегенерации нервных волокон [3].

Активизируются аутоиммунные процессы, нарастает системное воспаление и окислительный стресс, идёт образование антител к блуждающему нерву, симпатическим нервным узлам, мозговому веществу надпочечников. Прогрессирующая гибель нейронов часто необратима в силу нарушения восстановительных процессов при сахарном диабете. Развитие ДПН происходит параллельно с поражением микрососудистого русла и развитием нефропатии [2].

Симптомы

Наиболее частой формой болезни является хроническая сенсомоторная нейропатия [5]. Полинейропатия нижних конечностей начинается с концевых отделов ног и распространяется в направлении туловища [2]. Тонкие чувствительные волокна страдают в первую очередь. Это проявляется болью, неприятными ощущениями жжения и покалывания, онемением. Симптомы ДПН, особенно нейропатическая боль, могут появиться внезапно и быть достаточно выраженными, что может снизить качество жизни больных, создать трудности для передвижения, стать причиной плохого настроения и социальной дезадаптации [2].

Наряду с этим появляются нарушение рефлексов и снижение поверхностной (болевой и температурной) и глубокой (вибрационной) чувствительности. Двигательные нарушения (слабость и истончение мышц стоп и голеней) отмечаются на более поздних стадиях болезни. Расстройство чувствительности в руках и ногах при ДПН имеет вид «перчаток» и «чулок». У людей с поражением толстых миелиновых волокон возникают жалобы на онемение, покалывание, а также болезненные ощущения. Часто встречается шаткость походки, в особенности в темноте или при ходьбе по неровной поверхности. Лица с такого рода полинейропатией относятся к группе высокого риска развития язвенных поражений, что в конечном счёте может привести к ампутации.

У меньшей части больных ДПН преимущественно поражаются тонкие миелиновые волокна. Клинически это проявляется снижением температурной и болевой чувствительности при относительно сохранной вибрационной и мышечного чувства. Достаточно часто развиваются нейропатические боли, которые пациентами описываются как жгучие, жалящие, тянущие, по типу «иголок» [2].

Другой формой заболевания является автономная полинейропатия. Она проявляется нарушениями вегетативной нервной системы, встречается достаточно часто и протекает под различными клиническими масками [6]. Жалобы разнятся в зависимости от того, какая система органов поражается [5]:

  • сердечно-сосудистая — головокружение, обморочные состояния;
  • желудочно-кишечная — расстройство глотания, тошнота, рвота, запоры/поносы, ночное недержание стула;
  • мочеполовая — потребность несколько раз просыпаться ночью для мочеиспускания, чувство неполного опорожнения мочевого пузыря, эректильная дисфункция, сухость влагалища.

Также для автономной полинейропатии характерно нарушение потоотделения (отсутствие или пот во время приёма пищи), расстройство адаптации зрачка к свету, «немая» ишемия миокарда [5].

Есть данные о том, что больной с ДПН, управляя транспортным средством, может представлять угрозу для себя и окружающих. У людей с нейропатией нижних конечностей замедлена реакция торможения, что увеличивает вероятность ДТП.

Нарушение зрачковых реакций выражается в парадоксальном уменьшении диаметра зрачка при адаптации к темноте на ранних стадиях и отсутствием или очень медленным и неполным расширением зрачка в дальнейшем. Такая особенность проявляется затруднением вождения в ночное время [2].

Диагностика

Своевременно начатое лечение диабетической полинейропатии улучшает качество жизни и предупреждает инвалидизацию. Поэтому ранняя диагностика болезни очень важна.

К диагностическим методам относится электронейромиография — комплексная оценка электрической активности нервных волокон и мышц. По результатам исследования выявляется поражение чувствительных и двигательных нервов в концевых отделах ног. Для обнаружения патологии тонких волокон полезной оказывается ортостатическая проба или количественное вегетативное и сенсорное тестирование.

Для объективной оценки функций периферических нервов применяются шкалы TSS (общая оценка симптомов) и NISS-LL (оценка нейропатии в нижних конечностях). При помощи TSS оценивают такие симптомы, как боль, жжение, онемение, покалывание, а NISS-LL позволяет получить представление о мышечной силе в стопах, сохранности ахиллова рефлекса и болевой чувствительности. Шкалы удобны в использовании, время их заполнения не превышает нескольких минут [4].

Лечение

Для эффективного лечения диабетической полинейропатии важно снизить вес, прекратить курить, контролировать уровень артериального давления и липидов крови [2]. Полезно придерживаться диеты, поддерживать физическую активность и заниматься лечебной гимнастикой [4]. Основным методом лечения болезни считается достижение и длительное поддержание оптимального гликемического контроля [2].

Лекарственная терапия при ДПН подразделяется на патогенетическую и симптоматическую.

Патогенетическое лечение направлено на уменьшение неврологической симптоматики и улучшение функции нерва. Оно включает в себя назначение антиоксидантов, комбинированных препаратов витаминов группы В и средств на основе гемодеривата.

Симптоматическая терапия направлена на ликвидацию основных проявлений полинейропатии, чаще всего назначаются анальгетики, снимающие невропатическую боль [1]. Однако следует иметь в виду, что, уменьшая интенсивность боли, данные препараты не замедляют процесс прогрессирования ДПН [4]:

  • антиконвульсанты;
  • антидепрессанты;
  • опиоиды.

Тревожное или депрессивное расстройство диагностируется у 2/3 людей с болевой формой ДПН, у 95% — нарушение сна, поэтому таким больным требуется психологическая или психотерапевтическая помощь [4].

Прогноз

Установлена чёткая взаимосвязь между хронической гипергликемией и осложнениями сахарного диабета. Предотвратить ДПН у людей с СД 1-го типа и замедлить прогрессирование заболевания при СД 2-го типа можно при хорошем гликемическом контроле. Однако эффекта восстановления нейронального повреждения не выявлено [2]. Поэтому, чем раньше содержание глюкозы достигнет нормальных показателей и будет начато лечение полинейропатии, тем лучше отдалённый прогноз [4].

Профилактика

В настоящее время основным патогенетически оправданным и клинически подтвержденным методом профилактики диабетической полинейропатии является достижение и поддержание оптимального (гликозилированный гемоглобин

Гликирование белков — Co и посттрансляционные модификации терапевтических антител и белков

Гликирование белков представляет собой посттрансляционную модификацию (ПТМ), включающую химическую реакцию конденсации между первичными аминогруппами белков и альдегидной или полуацетальной группой альдозных сахаров, таких как d-глюкоза. Во время реакций гликирования альдегидные или полуацетальные группы восстанавливающих сахаров реагируют с первичными аминогруппами органических молекул, таких как аминокислоты, с образованием промежуточного соединения альдимина (основания Шиффа).Промежуточное основание Шиффа очень реакционноспособно и очень нестабильно, оно подвергается быстрой перегруппировке Амадори с образованием более стабильной функциональности кетоамина, которая также называется кетоамином Амдори. Первичные аминогруппы, присутствующие в боковых цепях аминокислот белков, являются мишенями для гликирования. Гликирование белка может не быть специфичным для последовательности, но сильно зависит от локального окружения первичных аминогрупп, присутствующих на поверхности белков. Связанные с белком остатки Lys содержат первичные аминогруппы, а открытые на поверхности остатки Lys белков склонны к гликированию.Однако не все первичные аминогруппы остатков Lys поддаются гликированию. Открытые на поверхности остатки Lys требуют участия соседних групп для гликирования. Гликирование может влиять на структуру и функции белка, а также может вызывать иммуногенность.

При гликировании кетоамин Амадори подвергается деградации с образованием конечных продуктов гликирования (КПГ). AGE могут подвергаться дальнейшим перестройкам и/или деградации. Было показано, что КПГ и родственные им побочные продукты являются иммуногенными для человека.Также показано, что КПГ и их побочные продукты токсичны для человека. Рецептор КПГ, известный как рецептор конечных продуктов гликирования (RAGE), также является рецептором амилоидов. Гликирование сывороточного альбумина, гемоглобина и сывороточных иммуноглобулинов широко изучалось. A1C или HbA1C представляет собой гликированную форму гемоглобина. Измерение уровня A1C является одним из клинических лабораторных тестов для выявления различных стадий диабета. Гликирование белков связано со многими возрастными хроническими заболеваниями, такими как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, сердечно-сосудистые заболевания, периферическая невропатия, рак, глухота. Было показано, что рекомбинантные терапевтические белки (RTP), включая моноклональные антитела (mAb), гликированы, и гликирование может повлиять на их функции. Гликирование в определяющей комплементарность области (CDR) mAb может влиять на взаимодействие антитело-антиген. Гликирование в области Fc может влиять на эффекторные функции антител и время полужизни в сыворотке. Гликирование в каталитической области ферментов может влиять на их ферментативную активность. Следовательно, гликирование может стать критическим признаком качества (CQA) для RTP и mAb.Метод боронатной аффинной хроматографии широко используется для обнаружения и количественного определения гликирования очищенных белков, включая RTP и mAb. Методы масс-спектрометрии высокого разрешения и картирования пептидов также используются для идентификации и локализации сайтов гликирования белков, включая RTP и mAb.

границ | Дифференциальные эффекты гликирования на агрегацию белков и образование амилоидов

Агрегация белков и образование амилоида

Нейродегенеративные расстройства, в том числе болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, боковой амиотрофический склероз и прионные заболевания, являются инвалидизирующими и до сих пор неизлечимыми расстройствами, требующими интенсивных исследований. При этих заболеваниях неправильная укладка, агрегация и осаждение белков, по-видимому, напрямую связаны с нейротоксичностью (Dobson, 2003; Chiti and Dobson, 2006). В частности, физиологические изменения связаны с образованием фибриллярных агрегатов, называемых амилоидными фибриллами, которые обычно накапливаются во внеклеточном пространстве тканей или также в виде внутриклеточных отложений (Stefani and Dobson, 2003; Taylor et al., 2005). Молекулярная сборка белка характеризуется несколькими событиями, такими как конформационные изменения и межмолекулярные взаимодействия, которые сильно влияют друг на друга.Иерархия всех этих механизмов и их степень зависят от нескольких физических и химических параметров, таких как температура, рН, ионная сила и добавление денатурантов. До недавнего времени считалось, что только небольшое количество полипептидных цепей, связанных с клиническими расстройствами, способно образовывать амилоидные фибриллы. Однако ряд недавних исследований показал, что белки, не связанные с заболеваниями, в подходящих условиях могут образовывать агрегаты in vitro со структурными и цитотоксическими свойствами, которые очень напоминают свойства амилоидных фибрилл, образующихся в пораженных тканях (Литвинович и др. , 1998; Фандрич и др., 2001; Сиранджело и др., 2004, 2009; Яннуцци и др., 2013а). Эти наблюдения привели к мысли, что способность образовывать амилоидные фибриллы является родовым свойством полипептидных цепей независимо от их аминокислотной последовательности и обусловлена ​​устойчивыми взаимодействиями, в которых участвует прежде всего общий полипептидный остов. Несмотря на значительные различия в последовательностях и трехмерных структурах вовлеченных пептидов и белков, фибриллярные формы агрегатов имеют общую ультраструктуру (Diaz-Avalos et al., 2003; Нельсон и др., 2005 г.; Фитцпатрик и др., 2013). Они обычно состоят из ряда (обычно 2–6) протофиламентов, каждый диаметром около 2–5 нм, которые часто скручены друг вокруг друга, образуя сверхскрученные структуры, похожие на веревки, обычно шириной 7–13 нм, или которые латерально связаны с образуют длинные ленты толщиной 2–5 нм и шириной до 30 нм (Serpell et al., 2000). Рентгеноструктурный анализ показал, что характерная структура, т. е. мотив β-креста, образована β-нитями, ориентированными перпендикулярно длинной оси фибриллы, и β-слоями, распространяющимися в направлении фибриллы (Sunde and Blake, 1997; Макин и Серпелл, 2002; Маджи и др., 2009). Эти находки предполагают, что общий молекулярный механизм может лежать в основе процесса агрегации различных белков, участвующих в заболеваниях неправильной укладки (Kopito, 2000; Dobson, 2001).

Три основных фактора были идентифицированы как важные параметры превращения белка в агрегаты; это высокая гидрофобность, высокая склонность к преобразованию из α-спирали в β-листовую структуру и низкий суммарный заряд (Konno, 2001; Ciani et al., 2002; Tjernberg et al., 2002; Chiti et al., 2003; Тарталья и др., 2008). Дестабилизация белков способствует формированию частично развернутых конформаций, которые очень склонны к агрегации (Uversky, Fink, 2004). В большинстве случаев дестабилизации белка способствуют аминокислотные мутации, которые также увеличивают структурную гибкость пептидной цепи; однако другие белки являются амилоидогенными даже в форме дикого типа (Hurle et al. , 1994; Goedert et al., 2000; Quintas et al., 2001; Niraula et al., 2002; Iannuzzi et al., 2007; Infusini et al. др., 2012, 2013). Было высказано предположение, что сворачивание белков и агрегация белков, несмотря на то, что они являются разными процессами, конкурируют друг с другом, и условия окружающей среды диктуют, какой из них предпочтительнее для данной полипептидной цепи (Tartaglia and Vendruscolo, 2010). На этой основе были проведены обширные исследования in vitro для изучения природы перехода между состояниями нативной укладки и состояниями растворимых агрегатов-предшественников, а также между последними и зрелыми амилоидными фибриллами и факторами, влияющими на все это (Wiseman et al. др., 2005). Недавние данные показывают, что эти опасные склонные к агрегации состояния, хотя и похожи на нативную конформацию, демонстрируют измененное распределение поверхностного заряда, альтернативную топологию β-листов и повышенное воздействие растворителя на гидрофобные поверхности и склонные к агрегации участки последовательности (De Simone et al. ., 2011). Склонность нормально свернутых белков к образованию амилоидоподобных фибрилл увеличивается в условиях, которые позволяют белку преодолевать основной энергетический барьер развертывания, способствуя частичному развертыванию нативного состояния.К ним относятся низкий pH, высокая температура или присутствие органических растворителей (Guijarro et al., 1998; Villegas et al., 2000). Однако в настоящее время накапливается все больше доказательств того, что свернутые белки также сохраняют значительную тенденцию к агрегации без необходимости развертывания в качестве первого обязательного шага (Plakoutsi et al., 2004; Bemporad and Chiti, 2009).

Агрегация белков начинается с появления зародышей агрегации, рост которых считается лимитирующей стадией процесса, имеющего многие характеристики механизма полимеризации, зависящего от зародышеобразования (Kelly, 1998) (рис. 1, 2).Эти виды, обычно называемые протофибриллами или растворимыми олигомерными промежуточными соединениями, выглядят как глобулы диаметром 2,5–5,0 нм или больше с присущей им тенденцией к дальнейшей сборке в пороподобные кольцевые и трубчатые структуры (Lashuel et al. , 2002; Poirier et al. др., 2002). Как только ядро ​​сформировано, считается, что рост фибрилл происходит быстро за счет дальнейшей ассоциации либо мономеров, либо олигомеров с ядром (Cohen et al., 2012).

Рисунок 1. Ассоциация двух или более ненативных пептидных/белковых молекул, образующих высокоупорядоченные фибриллярные агрегаты .

Рисунок 2. Зависимый от зародышеобразования процесс образования фибрилл .

В то время как нерастворимые агрегаты коррелируют с прогрессированием заболевания, появляется все больше доказательств того, что инициирующие и наиболее токсичные события вызываются префибриллярными формами, а не зрелыми фибриллами. Эти результаты привели к идее, что молекулярная основа повреждения клеток и тканей может быть связана с временным появлением префибриллярных сборок в условиях, когда их внутриклеточные уровни увеличиваются как следствие дисфункции механизмов клеточного клиренса (Stefani, 2012). Конкретный механизм, с помощью которого эти виды, по-видимому, опосредуют свои токсические эффекты, до конца не изучен; вероятно, токсичность опосредована общими структурными особенностями префибриллярных предшественников (Kayed et al., 2003; Bucciantini et al., 2004; Malmo et al., 2006; Cecchi and Stefani, 2013).

Гликирование белков и амилоидоз

Несмотря на то, что процесс агрегации амилоидогенных белков был широко изучен in vitro и было идентифицировано множество вовлеченных физиологических (средовых и генетических) факторов, молекулярные механизмы, лежащие в основе образования агрегатов in vivo и при патологических состояниях, до сих пор плохо изучены .Большинство нейродегенеративных заболеваний носят спорадический характер, что позволяет предположить, что другие факторы должны способствовать возникновению и прогрессированию этих заболеваний. Известно, что посттрансляционные модификации влияют на структуру и функцию белка. Некоторые из этих модификаций могут вредным образом воздействовать на белки и приводить к их неправильному свертыванию и накоплению. Восстанавливающие сахара играют важную роль в модификации белков, формируя конечные продукты улучшенного гликирования (AGE) в неферментативном процессе, называемом гликированием.Этот процесс отличается от гликозилирования; действительно, эти две посттрансляционные модификации по-разному влияют на структуру целевого белка. Гликозилирование представляет собой селективную модификацию белка, управляемую специфическими ферментами, которая обычно связана с усилением функции (или стабилизацией) целевого белка. Неферментативное гликирование является неселективной модификацией и обычно связано с потерей функции целевого белка из-за модификации его нативной структуры.В то время как гликозилирование является хорошо контролируемым клеточным механизмом, неферментативное гликирование зависит только от воздействия свободных аминогрупп в полипептидной цепи, концентрации сахара и условий окисления.

В последнее время большое внимание уделяется роли неферментативного гликирования белков в стимуляции амилоидной агрегации и токсичности. Белки в амилоидных отложениях часто гликированы, что указывает на прямую корреляцию между гликированием белков и амилоидозом (Miyata et al., 1993; Кикучи и др., 2000; Мунк и др., 2000; Дукич-Стефанович и др., 2001; Шульц, 2006). Реакции гликирования характерны для всех типов клеток: продукты гликирования медленно накапливаются in vivo , что, помимо клеточных модификаций, участвующих в процессе старения, приводит к нескольким различным дисфункциям белков (Lyons et al., 1991; Miyata et al., 1999; Gul et al. др., 2009). Процесс начинается с реакции нуклеофильного присоединения между свободной аминогруппой белка и карбонильной группой восстанавливающего сахара с образованием обратимого промежуточного продукта (основание Шиффа).Боковые цепи остатков аргинина и лизина, N-концевая аминогруппа белков и тиоловые группы остатков цистеина являются основными мишенями гликирования белков. Процесс зависит от нескольких условий, таких как концентрация и реакционная способность агента гликирования, наличие каталитических факторов (металлы, буферные ионы и кислород), физиологический рН, температура и период полураспада каждого белка. Все редуцирующие сахара могут участвовать в реакциях гликирования, из них D-рибоза является наиболее активной, и ее внутриклеточный уровень может быть достаточно высоким.D-глюкоза является наименее реакционноспособной, и ее внутриклеточная концентрация незначительна, в то время как дикарбонильные соединения гораздо более реакционноспособны. Уровни D-рибозы в крови у здоровых людей оцениваются примерно в 20 мг/л, а D-глюкозы 6–10 г/л. После образования основание Шиффа может превратиться в стабильный кетоамин путем перегруппировки Амадори (рис. 3). Эта реакция обратима в зависимости от концентрации реагентов. Поздняя стадия процесса представляет собой необратимый каскад реакций дегидратации, гидролиза и других перегруппировок, приводящих к образованию КПГ.Продукты КПГ считаются маркерами ряда заболеваний, таких как артериосклероз, почечная недостаточность, болезнь Альцгеймера или диабет, хотя их количество обычно увеличивается с возрастом (Vlassara, 2005).

Рисунок 3. Классификация продуктов неферментативной реакции гликирования .

Действительно, гликирование белков считается возрастной проблемой, влияющей главным образом на внеклеточные белки, такие как коллаген и эластин, которые расположены вне клеток и обеспечивают прочность и гибкость тканей.Образование КПГ может нарушать не только нормальное функционирование белков, к которым они присоединены, но и индуцировать образование ковалентных поперечных связей с близкими белками. Этот процесс является постепенным, так что поперечные связи накапливаются с годами на самых долгоживущих внеклеточных белках, которые не очень часто очищаются; явные доказательства этого обнаруживаются во внеклеточном коллагене и эластине (Furber, 2010). Наблюдение, что белки в амилоидных отложениях, такие как β-амилоид, тау, прионы и транстиретин, часто гликированы у пациентов, предполагает прямую корреляцию между гликированием белков и образованием амилоида.Считается, что это связано с повышенной стабильностью белка за счет образования поперечных связей, которые стабилизируют агрегаты белка (рис. 4). Кроме того, гликирование влияет на структуру и биологическую активность белков, а также на процесс их деградации (Shaklai et al., 1984; Mendez et al., 2005), и, будучи аномальной модификацией, было обнаружено, что оно вызывает неправильную укладку некоторых белков. и, таким образом, способствуют агрегации белков (Vitek et al., 1994; Chellan and Nagaraj, 1999; Verzijl et al., 2002; Баума и др., 2003).

Рисунок 4. Механизм действия КПГ при старении и амилоидных заболеваниях .

Более того, как только белки подвергаются гликированию на своих открытых остатках лизина, клиренс убиквитин-протеасомной системы будет нарушен, поскольку может быть затруднено убиквитинирование остатков лизина, модификация, которая нацеливает белки на протеасомы для деградации. Таким образом, накопление белков в виде агрегатов или в виде отложений или включений в тканях может быть благоприятным после гликирования.

Однако, в дополнение к непосредственному влиянию на структуру и функцию белка, КПГ также оказывают клеточное действие, опосредованное специфическими рецепторами КПГ (RAGE), а также рецепторами-мусорщиками макрофагов, MSR типа II, OST-48, 80K-H, галектин-3, и CD36 (Vlassara et al. , 1995; Li et al., 1996; Ohgami et al., 2002; Stern et al., 2002). Действительно, гликирование через RAGE может быть ответственным за усиление окислительного стресса и воспаления за счет образования активных форм кислорода и активации ядерного фактора транскрипции-κ B, обычно связанного с амилоидной токсичностью (Xie et al., 2013).

Дифференциальные эффекты гликирования на агрегацию белков

Несколько белков, связанных и не связанных с заболеваниями, связанными с неправильным сворачиванием, до сих пор исследовали для изучения влияния гликирования на их склонность к агрегации и формированию амилоидной структуры.

Aβ-пептид

Витек и др. (1994) впервые наблюдали, что фракции бляшек головного мозга с болезнью Альцгеймера содержат примерно в три раза больше аддуктов КПГ, чем препараты здоровых людей того же возраста.Они показали, что период полураспада in vivo β-амилоида удлиняется при AD, что приводит к большему накоплению модификаций AGE, которые, в свою очередь, могут способствовать накоплению дополнительного амилоида. Более того, AGE-модифицированные семена для зародышеобразования пептида Aβ ускоряли агрегацию растворимого пептида Aβ по сравнению с немодифицированным материалом семян (Vitek et al., 1994). Впоследствии Мунк и соавт. (1997, 2000) сообщили, что гликирование способствует in vitro амилоидной агрегации пептида Aβ, вероятно, из-за перекрестного связывания посредством образования КПГ.Дальнейшие исследования показали, что гликирование способно не только увеличивать скорость образования амилоида, олигомеров и протофибрилл, но и увеличивать размер агрегатов (Chen et al., 2006). Фибриллярные агрегаты, образующиеся при гликировании, не были цитотоксическими, поэтому гликирование пептида Aβ, по-видимому, сильно снижает его токсичность (Fernandez-Busquets et al., 2010).

β2-микроглобулин

Также в случае β2-микроглобулина гликирование, по-видимому, способствует агрегации амилоида.В частности, D-рибоза взаимодействует с β2-микроглобулином человека с образованием КПГ, которые образуют агрегаты в зависимости от времени. Молекулы рибозилированного β2-микроглобулина сильно олигомеризованы по сравнению с негликозилированным белком и имеют зернистую морфологию. Такие агрегаты рибозилированного β2-микроглобулина проявляют значительную цитотоксичность как в отношении нейробластомы человека SH-SY5Y, так и в отношении клеток фибробласта крайней плоти человека FS2 и индуцируют образование внутриклеточных активных форм кислорода (Kong et al., 2011). Напротив, сообщалось, что модификация β2-микроглобулина D-глюкозой ингибирует удлинение фибрилл in vitro (Hashimoto et al., 1999).

Инсулин

Для гликированного инсулина наблюдался другой эффект. Этот белок тесно связан с гликемией и подвержен гликированию глюкозой и другими высокореактивными карбонилами, особенно при диабетических состояниях. (Бранж и др., 1997). Эксперименты in vitro показали, что глюкоза способна продуцировать гликированный бычий инсулин на Lys29 в С-концевой области цепи В и на N-конце цепей А и В. Глюкоза продуцирует аддукты гликированного бычьего инсулина с различными структурными особенностями в зависимости от условия эксперимента. В частности, в восстановительных условиях гликирование вызывает более высокие уровни олигомеризации инсулина и, следовательно, ускоряет образование амилоида. Напротив, в невосстанавливающих условиях гликирование ингибирует образование амилоида пропорционально степени гликирования (Alavi et al., 2013). Вероятно, в этих условиях аддукты инсулина обладают более высокой внутренней динамикой, препятствующей формированию жесткой структуры кросс-β-ядра, что снижает способность к образованию фибрилл. Метилглиоксаль способен продуцировать гликированный человеческий инсулин в одном месте, т.е.д., Arg46 В-цепи. Эта модификация индуцирует образование нативных агрегатов и снижает способность образовывать фибриллы, блокируя образование затравочных ядер. Эти агрегаты небольшие, растворимые, неволокнистые и сохраняют нативную структуру. Лаг-фаза процесса полимеризации, зависящего от зародышеобразования, увеличивалась в зависимости от концентрации метилглиоксаля. В этом случае гликирование сохраняло нативную конформацию инсулина, блокируя переход α-спирали в β-лист, что приводило к уменьшению образования фибрилл. Опять же, эффекты могут быть связаны с более высокой динамикой гликированного инсулина, что приводит к нарушению формирования жесткой поперечно-β-ядерной структуры. В совокупности эти результаты показали, что гликирование, вызванное метилглиоксалем, снижает образование инсулиновых фибрилл и способствует заселению олигомерных состояний (Oliveira et al., 2011).

Цитохром С

Цитохром с

(Cyt c) также использовали в качестве модельного белка для изучения влияния гликирования на структуру белка, его стабильность и способность образовывать агрегаты.Было показано, что метилглиоксаль ковалентно модифицирует Cyt c по одному остатку аргинина и вызывает ранние конформационные изменения, которые приводят к образованию нативных агрегатов, не стимулируя образование амилоида. Олигомеризация происходит за счет локальных структурных изменений белка, вызывающих снижение конформационной стабильности модифицированного белка. Следовательно, процесс агрегации начинается непосредственно при добавлении мономера термодинамически и кинетически благоприятным образом. Кроме того, образуются частично развернутые виды, но они, по-видимому, не участвуют в процессе агрегации.Интересно, что гликированные развернутые виды Cyt c являются побочным продуктом пути и, по этой причине, они не способствуют пути амилоидогенной агрегации (Oliveira et al., 2013).

α-синуклеин

Гликирование α-синуклеина является фактором, участвующим в агрегации белка при болезни Паркинсона и в образовании телец Леви (ТЛ). Впервые сообщалось, что гликация присутствует в черной субстанции и голубом пятне периферического LB (Vicente and Outeiro, 2010).Белок имеет 15 остатков лизина, что делает его мишенью для гликирования в нескольких местах (Padmaraju et al., 2011). Ли и его сотрудники обнаружили, что метилглиоксаль индуцирует олигомеризацию α-синуклеина и ингибирует образование амилоидных фибрилл. Более того, фибриллизация белка также значительно подавлялась посевом модифицированных видов α-synuclein (Lee et al., 2009). Аналогичные результаты были получены с D-рибозой: рибозилирование α-синуклеина способствует образованию расплавленных глобулоподобных агрегатов, которые вызывают окислительный стресс клеток и приводят к высокой цитотоксичности (Chen et al. , 2010).

Лизоцим

Также лизоцим куриного яичного белка (HEWL) использовался для изучения влияния гликирования на структуру и агрегацию белка. HEWL является структурным гомологом человеческого лизоцима, ответственного за системный амилоидоз, и по этой причине считается очень хорошей моделью. HEWL подвергается гликированию in vitro , и потенциальными сайтами гликирования считаются N-концевая α-аминогруппа, ε-аминогруппа остатков лизина и гуанидиногруппа остатков аргинина (Tagami et al., 2000).

Гликирование HEWL тестировали в течение длительного периода времени в присутствии D-глюкозы, D-фруктозы и D-рибозы (Fazili and Naeem, 2013; Ghosh et al., 2013). Было обнаружено, что гликирование способствует образованию сшитых олигомеров в HEWL вместо амилоидных агрегатов, и среди испытанных сахаров D-рибоза оказалась наиболее эффективной. Было показано, что гликирование в HEWL сначала способствует переходу из альфа в β, а затем длительное гликирование вызывает образование сшитых олигомеров с высоким содержанием β-листов, которые являются аморфными и глобулярными по своей природе.

Альбумин

Также было показано, что человеческий и бычий сывороточный альбумин (БСА) эффективно гликируется in vitro D-рибозой, и в этом случае было показано, что гликирование способствует агрегации амилоида (Bouma et al., 2003; Sattarahmady et al. ., 2007). Хотя БСА является хорошо растворимым белком с богатой спиральной структурой, гликирование способствует сильным конформационным изменениям, влияющим как на вторичную, так и на третичную структуру. Действительно, наблюдалось сильное уменьшение содержания спирали и, как следствие, образование β-обогащенных агрегатов, которые быстро эволюционируют до образования амилоидных фибрилл.

Амилоидоподобные агрегаты гликозилированного БСА способны вызывать высокую цитотоксичность, вызывающую гибель клеток за счет активации клеточных сигнальных каскадов. Действительно, независимые эксперименты показали, что агрегаты гликозилированного BSA способны индуцировать окислительный стресс, опосредованный АФК, и апоптоз как в нейротипических клетках SH-SY5Y, так и в клетках MCF-7 (Wei et al. , 2009; Khan et al., 2013).

W7FW14F Апомиоглобин

Недавно было показано, что гликирование амилоидогенного мутанта апомиоглобина W7FW14F значительно ускоряет образование амилоидных фибрилл, что свидетельствует об активном участии гликирования в процессе, влияющем на кинетику реакции (Iannuzzi et al., 2013б). Кроме того, было изучено влияние гликирования на апомиоглобин дикого типа, и предварительные результаты показывают, что для этого белка образование КПГ не запускает агрегацию амилоида, таким образом предполагая, что присутствие амилоидогенных последовательностей в неправильно свернутом белке имеет решающее значение для предрасположенности белка. к агрегации амилоида (неопубликованные данные). Эти данные показывают, что синергизм между предрасполагающим фактором, т. е. склонностью к агрегации, и образованием перекрестных связей, индуцированным КПГ, может быть очень важным фактором в решении проблемы формирования амилоидной структуры.

Различия, наблюдаемые в изученных до сих пор моделях белков, могут быть следствием врожденных свойств нативной структуры каждого белка или структурных изменений, вызванных модификациями AGE в результате действия различных агентов гликирования. В большинстве случаев, упомянутых выше, усиление фибрилляции достигается путем модификации амилоидогенных белков гликозилирующими сахарами, такими как глюкоза или фруктоза, в то время как небольшие и высокореактивные карбонилы, такие как метилглиоксаль, по-видимому, более склонны к уменьшению образования фибрилл.Это говорит о том, что различные агенты гликирования приводят к специфическим структурным ограничениям, которые играют важную роль в кинетике фибрилляции белков. Более того, некоторые гликированные белки подвергаются олигомеризации, не способствуя образованию амилоидных фибрилл, и это может быть связано с агрегационным поведением некоторых амилоидогенных белков при гликировании. Фактически, как инсулин, так и α-синуклеин, которые участвуют в амилоидных заболеваниях, обнаруживают снижение образования амилоидных фибрилл после гликирования, и оба в значительной степени сохраняют нативную трехмерную структуру во время процесса агрегации.В целом, гликирование амилоидогенных белков может привести к переходу от амилоидогенного пути к нативной агрегации посредством процесса, который термодинамически и кинетически благоприятен.

Выводы и перспективы

Приведенные выше соображения делают изучение КПГ одним из важнейших направлений биомедицинских исследований на сегодняшний день. Остается ответить на несколько вопросов: остается спорным, является ли гликирование восприимчивых белков триггерным событием или просто результатом его реактивности по отношению к агрегированным частицам с низким оборотом, которые очень нерастворимы и устойчивы к протеазам.Несколько исследований предполагают, что гликирование может быть ранним событием, способствующим или ускоряющим аномальное отложение белка, за которым следует повышенная устойчивость к протеазам и нерастворимость. Независимо от хронологии образования КПГ известно, что их накопление связано с устойчивыми воспалительными реакциями и окислительным стрессом, что является общим признаком многих нейродегенеративных заболеваний. Таким образом, гликирование можно рассматривать как динамический фактор этих многофакторных заболеваний, стимулирующий, ускоряющий или стабилизирующий агрегацию патологических белков и индуцирующий реакции, ведущие к дисфункции, повреждению и гибели клеток. Таким образом, будет важно дальнейшее исследование биохимических эффектов, вызванных взаимодействием белков, модифицированных КПГ, с клетками, таких как активация сигнального пути окислительного стресса и воспалительной реакции.

Заявление о конфликте интересов

Заместитель редактора, д-р Пьеро Андреа Темусси, заявляет, что, несмотря на то, что он сотрудничал с автором Кларой Ианнуцци в течение последних 2 лет, во время рецензирования и обработки этой рукописи не возникло конфликта интересов.Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Подтверждение

Авторы основаны MIUR (Министерство образования, университетов и научных исследований Италии).

Ссылки

Алави, П., Юсефи, Р., Амиргофран, С., Карбалаи-Хейдари, Х. Р., и Мусави-Мовахеди, А. А. (2013). Структурный анализ и склонность к агрегации восстановленных и невосстановленных гликозилированных аддуктов инсулина. Заяв. Биохим. Биотехнолог . 170, 623–638. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2012.05.021

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Бемпорад, Ф., и Чити, Ф. (2009). Нативная агрегация ацилфосфатазы из Sulfolobus solfataricus и ее биологические последствия. ФЭБС Письмо . 583, 2630–2638. doi: 10.1016/j.febslet.2009.07.013

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Баума, Б., Крун-Батенбург, Л.M., Wu, Y.P., Brunjes, B., Posthuma, G., Kranenburg, O., et al. (2003). Гликирование индуцирует образование перекрестной бета-амилоидной структуры в альбумине. Дж. Биол. Химия . 278, 41810–41819. дои: 10.1074/jbc.M303925200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Брандж Дж., Андерсен Л., Лаурсен Э.Д., Мейн Г. и Расмуссен Э. (1997). К пониманию инсулиновой фибрилляции. Дж. Фарм. Наука . 86, 517–525. дои: 10.1021/js960297s

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Буччантини, М., Calloni, G., Chiti, F., Formigli, L., Nosi, D., Dobson, C.M., et al. (2004). Агрегаты префибриллярных амилоидных белков имеют общие черты цитотоксичности. Дж. Биол. Химия . 279, 31374–31382. doi: 10.1074/jbc.M400348200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чекки, К., и Стефани, М. (2013). Система амилоид-клеточная мембрана. Взаимодействие между биофизическими характеристиками олигомеров/фибрилл и клеточной мембраны определяет амилоидную токсичность. Биофиз. Химия . 182, 30–43. doi: 10.1016/j.bpc.2013.06.003

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Челлан П. и Нагарадж Р. Х. (1999). Сшивание белков реакцией Майяра: сшивки имидазолия дикарбонильного происхождения при старении и диабете. Арх. Биохим. Биофиз . 368, 98–104. doi: 10.1006/abbi.1999.1291

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чен К., Малей Дж. и Ю П.Х. (2006). Потенциальное участие эндогенных альдегидов в неправильной укладке бета-амилоида, олигомеризации и фибриллогенезе. Дж. Нейрохим . 99, 1413–1424. doi: 10.1111/j.1471-4159.2006.04181.x

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чен, Л., Вэй, Ю., Ван, X., и Хэ, Р. (2010). Рибозилирование быстро индуцирует альфа-синуклеин к образованию высокоцитотоксичных расплавленных глобул конечных продуктов гликирования. PLoS ONE 5:e9052. дои: 10.1371/journal.pone.0009052

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Чити Ф., Стефани М., Таддеи Н., Рампони Г. и Добсон К.М. (2003). Обоснование влияния мутаций на скорость агрегации пептидов и белков. Природа 424, 805–808. doi: 10.1038/nature01891

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ciani, B. , Hutchinson, E.G., Sessions, R.B., and Woolfson, D.N. (2002). Разработанная система для оценки того, как последовательность влияет на конформационные переходы от альфа к бета в белках. Дж. Биол. Химия . 277, 10150–10155. doi: 10.1074/jbc.M107663200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Коэн, С.И., Вендрусколо, М., Добсон, К.М., и Ноулз, Т.П. (2012). От макроскопических измерений к микроскопическим механизмам агрегации белков. Дж. Мол. Биол . 421, 160–171. дои: 10.1063/1.3608918

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Де Симоне, А., Дхулесиа, А., Солди, Г., Vendruscolo, M., Hsu, S.T., Chiti, F., et al. (2011). Экспериментальные поверхности свободной энергии раскрывают механизмы поддержания растворимости белков. Проц. Натл. Акад. Sci. США . 108, 21 057–21 062. doi: 10.1073/pnas.1112197108

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Диас-Авалос Р. , Лонг К., Фонтано Э., Балбирни М., Гроте Р., Айзенберг Д. и соавт. (2003). Кросс-бета-структура амилоидообразующего пептида, изученная методом электронной нанокристаллографии. Волоконно-дифф. Версия . 11, 79–86. doi: 10.1038/nature02391

Полнотекстовая перекрестная ссылка

Дукич-Стефанович С., Шинцель Р., Ридерер П. и Мунк Г. (2001). AGES в развитии мозга: ингибиторы AGES как нейропротекторные и антидеменционные препараты? Биогеронтология 2, 19–34. дои: 10.1023/A:1010052800347

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Фазили, Н. А., и Наим, А. (2013). Гипергликемическое состояние in vitro способствовало агрегации лизоцима за счет прохождения через состояние расплавленных глобул. Клеточная биохимия. Биофиз . 66, 265–275. doi: 10.1007/s12013-012-9479-2

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Fernandez-Busquets, X. , Ponce, J., Bravo, R., Arimon, M., Martianez, T., Gella, A., et al. (2010). Модуляция цитотоксичности пептида β-амилоиса 1-42 и агрегации in vitro глюкозой и хондроитинсульфатом. Курс. Альцгеймер Рез . 7, 428–438. дои: 10.2174/156720510791383787

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Фитцпатрик, А.W., Debelouchina, G.T., Bayro, M.J., Clare, D.K., Caporini, M.A., Bajaj, V.S., et al. (2013). Атомная структура и иерархическая сборка кросс-β-амилоидной фибриллы. Проц. Натл. Акад. Sci. США . 110, 5468–5473. doi: 10.1073/pnas.1219476110

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Фербер, Дж. Д. (2010). «Восстановление внеклеточного старения и гликирования», в The Future of Aging: Pathways to Human Life Extension , ed GM Fahy (Norco, CA: Springer), 587–622.

Гош, С., Пандей, Н.К., Сингха Рой, А., Трипати, Д.Р., Динда, А.К., и Дасгупта, С. (2013). Продолжительное гликирование лизоцима белка куриного яйца приводит к образованию неамилоидных структур. PLoS ONE 8:e74336. doi: 10.1371/journal.pone.0074336

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Гедерт, М., Гетти, Б., и Спиллантини, М. Г. (2000). Мутации гена тау при лобно-височной деменции и паркинсонизме связаны с хромосомой 17 (FTDP-17).Их актуальность для понимания нейрогенеративного процесса. Энн. N.Y. Acad. Наука . 920, 74–83. doi: 10.1111/j.1749-6632.2000.tb06907.x

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Guijarro, J.I., Sunde, M., Jones, J.A., Campbell, I.D., and Dobson, C.M. (1998). Образование амилоидных фибрилл доменом Sh4. Проц. Натл. Акад. Sci. США . 95, 4224–4228. doi: 10.1073/pnas.95.8.4224

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Гюль А., Рахман, Массачусетс, Салим, А. , и Симджи, С.У. (2009). Усовершенствованные конечные продукты гликирования у пациентов старческого возраста с диабетом и без диабета с катарактой. J. Осложнения диабета 23, 343–348. doi: 10.1016/j.jdiacomp.2008.04.001

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Хашимото, Н., Наики, Х., и Геджио, Ф. (1999). Модификация бета-2-микроглобулина D-глюкозой или 3-дезоксиглюкозоном ингибирует удлинение амилоидных фибрилл A бета 2M in vitro . Амилоид 6, 256–264. дои: 10.3109/1350612990

37

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Херл М.Р., Хелмс Л.Р., Ли Л., Чан В. и Ветцель Р. (1994). Роль дестабилизирующих замен аминокислот при амилоидозе легких цепей. Проц. Натл. Акад. Sci. США . 91, 5446–5450. doi: 10.1073/pnas.91.12.5446

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Яннуцци, К. , Маритато, Р., Ирас, Г.и Сиранжело, И. (2013b). Гликирование ускоряет фибрилляцию амилоидогенного апомиоглобина W7FW14F. PLoS ONE 8:e80768. doi: 10.1371/journal.pone.0080768

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Iannuzzi, C., Vilasi, S., Portaccio, M., Irace, G., и Sirangelo, I. (2007). Связывание гема ингибирует фибрилляцию амилоидогенного апомиоглобина и определяет отсутствие агрегатной цитотоксичности. Белковая наука . 16, 507–516. дои: 10.1110/пс.062471107

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Инфузини Г., Яннуцци К., Виласи С., Бироло Л., Паньоцци Д., Пуччи П. и др. (2012). Разрешение эффектов, вызванных заменами W → F, на конформацию и динамику амилоидообразующего мутанта апомиоглобина W7FW14F. евро. Биофиз. Дж . 41, 615–627. doi: 10.1007/s00249-012-0829-1

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Инфусини, Г. , Iannuzzi, C., Vilasi, S., Maritato, R., Birolo, L., Pagnozzi, D., et al. (2013). Замены W-F в апомиоглобине увеличивают локальную гибкость N-концевой области, вызывая агрегацию амилоида: исследование обмена H/D. Белковый пепт. Письмо . 20, 898–904. дои: 10.2174/0929866511320080006

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Kayed, R., Head, E., Thomson, J.L., McIntire, T.M., Milton, S.C., Cotman, C.W., et al. (2003). Общая структура растворимых амилоидных олигомеров предполагает общий механизм патогенеза. Наука 300, 486–489. doi: 10.1126/science.1079469

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Келли, Дж. В. (1998). Альтернативные конформации амилоидогенных белков и пути их многостадийной сборки. Курс. Opin. Структура Биол . 8, 101–106. doi: 10.1016/S0959-440X(98)80016-X

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Хан М. С., Двиведи С., Приядаршини М., Табрез С., Сиддики М.А., Джагирдар Х. и др. (2013). Рибозилирование бычьего сывороточного альбумина вызывает накопление АФК и гибель клеток в раковой линии (MCF-7). евро. Биофиз. Дж . 42, 811–818. doi: 10.1007/s00249-013-0929-6

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Кикути С., Огата А., Шинпо К., Моривака Ф., Фуджи Ф., Танигучи Н. и др. (2000). Обнаружение продукта амадори, 1-гекситол-лизина, в передних рогах спинного мозга при боковом амиотрофическом склерозе и спинобульбарной мышечной атрофии: свидетельство раннего участия гликирования в заболеваниях мотонейронов. Акта Нейропатол . 99, 63–66. DOI: 10.1007/PL00007407

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Конг Ф.Л., Ченг В., Чен Дж. и Лян Ю. (2011). D-рибоза гликозилирует b2-микроглобулин с образованием агрегатов с высокой цитотоксичностью посредством ROS-опосредованного пути. Хим. Биол. Взаимодействие . 194, 69–78. doi: 10.1016/j.cbi.2011.08.003

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Конно, Т. (2001).Амилоид-индуцированная агрегация и осаждение растворимых белков: электростатический вклад бета-амилоидных фибрилл болезни Альцгеймера (25-35). Биохимия 40, 2148–2154. дои: 10.1021/bi002156h

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Лашуэль, Х.А., Петре, Б.М., Уолл, Дж., Саймон, М., Новарк, Р.Дж., Вальс, Т., и др. (2002). α-Synuclein, особенно мутанты, ассоциированные с болезнью Паркинсона, образует пористые кольцеобразные и трубчатые протофибриллы. Дж. Мол. Биол . 322, 1089–1102. дои: 10.1016/S0022-2836(02)00735-0

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Lee, D., Park, C.W., Paik, S.R., and Choi, K.Y. (2009). Модификация альфа-синуклеина дикарбонильными соединениями ингибирует процесс его фибриллообразования. Биохим. Биофиз. Acta 1794, 421–430. doi: 10.1016/j.bbapap.2008

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Ли, Ю. М., Мицухаси, Т., Wojciechowicz, D., Shimizu, N., Li, J., Stitt, A., et al. (1996). Молекулярная идентичность и клеточное распределение рецепторов конечных продуктов гликирования: взаимосвязь p60 с OST-48 и p90 с мембранными белками 80K-H. Проц. Натл. Акад. Sci. США . 93, 11047–11052. doi: 10.1073/pnas.93.20.11047

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Литвинович С.В., Брю С.А., Аота С., Акияма С.К., Хауденшильд С. и Ингам К.С. (1998).Формирование амилоидоподобных фибрилл за счет самоассоциации частично развернутого модуля фибронектина типа III. Дж. Мол. Биол . 280, 245–258. дои: 10.1006/jmbi.1998.1863

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Lyons, T.J., Silvestri, G. , Dunn, J.A., Dyer, D.G., and Baynes, J.W. (1991). Роль гликирования в модификации кристаллинов хрусталика при диабетической и недиабетической старческой катаракте. Диабет 40, 1010–1015. doi: 10.2337/диабет.40.8.1010

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Мальмо, К., Виласи, С., Яннуцци, К., Такки, С., Каметти, К., Ирас, Г., и др. (2006). Тетрациклин ингибирует удлинение фибрилл апомиоглобина W7FW14F и поддерживает амилоидный белок в префибриллярном высокоцитотоксическом состоянии. FASEB J . 20, 346–347. doi: 10.1096/fj.05-4652je

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Мендес, Д. Л., Дженсен, Р. А., МакЭлрой, Л.А., Пена, Дж. М., и Эскерра, Р. М. (2005). Влияние неферментативного гликирования на разворачивание сывороточного альбумина человека. Арх. Биохим. Биофиз . 444, 92–99. doi: 10.1016/j.abb.2005.10.019

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Мията Т. , Ода О., Инаги Р., Иида Ю., Араки Н., Ямада Н. и др. (1993). b2-микроглобулин, модифицированный конечными продуктами гликирования, является основным компонентом амилоидоза, связанного с гемодиализом. Дж.клин. Инвестировать . 92, 1243–1252. DOI: 10.1172/JCI116696

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Мията, Т., ван Иперселе де Стриху, К., Курокава, К., и Бейнс, Дж. В. (1999). Изменения неферментативной биохимии при уремии: происхождение и значение «карбонильного стресса» в отдаленных уремических осложнениях. Почки Int . 55, 389–399. doi: 10.1046/j.1523-1755.1999.00302.x

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Мунк, Г., Luth, H.J., Wong, A., Arendt, T., Hirsch, E., Ravid, R., et al. (2000). Сшивание альфа-синуклеина с помощью конечных продуктов гликирования — ранний патофизиологический шаг в формировании телец Леви? J. Chem. Нейроанат . 20, 253–257. doi: 10.1016/S0891-0618(00)00096-X

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Munch, G., Mayer, S., Michaelis, J., Hipkiss, A.R., Riederer, P., Muller, R., et al. (1997). Влияние конечных продуктов гликирования и ингибиторов AGE на нуклеационно-зависимую полимеризацию бета-амилоидного пептида. Биохим. Биофиз. Acta 1360, 17–29. doi: 10.1016/S0925-4439(96)00062-2

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Нельсон, Р., Савайя, М.Р., Балбирни, М., Мэдсен, А.О., Рикель, К., Гроте, Р., и соавт. (2005). Структура поперечного бета-шипа амилоидных фибрилл. Природа 435, 773–778. doi: 10.1038/nature03680

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Нираула, Т. Н., Хараока, К., Андо, Ю., Ли, Х., Ямада, Х., и Акасака, К. (2002). Снижение термодинамической стабильности как решающий фактор семейной амилоидотической полинейропатии. Дж. Мол. Биол . 320, 333–342. doi: 10.1016/S0022-2836(02)00425-4

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Огами Н., Нагаи Р., Икемото М., Араи Х., Миядзаки А., Хакамата Х. и др. (2002). CD36 служит рецептором конечных продуктов гликирования (AGE). J. Осложнения диабета 16, 56–59.doi: 10.1016/S1056-8727(01)00208-2

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Оливейра, Л.М., Гомес, Р.А., Ян, Д., Деннисон, С.Р., Фамилия, К., Лагес, А., и другие. (2013). Понимание молекулярного механизма нативной агрегации белков при гликировании. Биохим. Биофиз. Acta 1834, 1010–1022. doi: 10.1016/j.bbapap.2012.12.001

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Оливейра, Л. М., Лажес, А., Gomes, R.A., Neves, H., Família, C., Coelho, A.V., et al. (2011). Гликирование инсулина метилглиоксалем приводит к нативной агрегации и ингибированию образования фибрилл. БМС Биохим . 12:41. дои: 10.1186/1471-2091-12-41

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Падмараджу В., Бхаскар Дж. Дж., Прасада Р. У. Дж., Салимат П. В. и Рао К. С. (2011). Роль усиленного гликирования на агрегацию и ДНК-связывающие свойства альфа-синуклеина. Дж. Болезнь Альцгеймера . 24, 211–221. doi: 10.1007/s13105-011-0091-5

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Плакуци Г., Таддеи Н., Стефани М. и Чити Ф. (2004). Агрегация ацилфосфатазы из Sulfolobus solfataricus: как свернутое, так и частично развернутое состояние могут быть предшественниками образования амилоида. Дж. Биол. Химия . 279, 14111–14119. doi: 10.1074/jbc.M312961200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Пуарье, М.А., Ли, Х., Макоско, Дж., Кейл, С., Амзель, М., и Росс, К.А. (2002). Сфероиды и протофибриллы Хантингтина как предшественники полиглутаминовой фибрилляции. Дж. Биол. Химия . 277, 41032–41037. doi: 10.1074/jbc.M205809200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Quintas, A., Vaz, D.C., Cardoso, I., Saraiva, MJ, и Brito, R.M. (2001). Диссоциация тетрамера и частичное развертывание мономера предшествует образованию протофибрилл в амилоидогенных вариантах транстиретина. Дж. Биол. Химия . 276, 27202–27213. doi: 10.1074/jbc.M101024200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Саттарахмади, Н., Мусави-Мовахеди, А.А., Ахмад, Ф., Хакимелахи, Г.Х., Хабиби-Резаи, М., Сабури, А.А., и соавт. (2007). Формирование расплавленного глобулообразного состояния при длительном гликировании сывороточного альбумина человека. Биохим. Биофиз. Acta 1770, 933–942. doi: 10.1016/j.bbagen.2007.02.001

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Серпелл, Л.C., Sunde, M. , Benson, M.D., Tennent, G.A., Pepys, M.B., and Fraser, P.E. (2000). Протофиламентная субструктура амилоидных фибрилл. Дж. Мол. Биол . 300, 1033–1039. дои: 10.1006/jmbi.2000.3908

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Шаклай, Н., Гарлик, Р.Л., и Банн, Х.Ф. (1984). Неферментативное гликозилирование сывороточного альбумина человека изменяет его конформацию и функцию. Дж. Биол. Химия . 259, 3812–3817. дои: 10.1007/BF00865265

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Сиранджело, И., Iannuzzi, C., Vilasi, S., Irace, G., Giuberti, G., Misso, G., et al. (2009). Апоптоз, опосредованный агрегатами амилоида апомиоглобина W7FW14F, обусловлен окислительным стрессом и инактивацией AKT, вызванной Ras и Rac. Дж. Сотовый. Физиол . 221, 412–423. doi: 10.1002/jcp.21871

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Сиранджело И. , Мальмо К., Яннуцци К., Меццоджорно А., Бьянко М. Р., Папа М. и др. (2004). Фибриллогенез и цитотоксическая активность амилоидообразующего мутанта апомиоглобина W7FW14F. Дж. Биол. Химия . 279, 13183–13189. doi: 10.1074/jbc.M308207200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Стефани, М. (2012). Структурные особенности и цитотоксичность амилоидных олигомеров: значение при болезни Альцгеймера и других заболеваниях с отложениями амилоида. Прог. Нейробиол . 99, 226–245. doi: 10.1016/j.pneurobio.2012.03.002

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Стефани М. и Добсон К.М. (2003). Агрегация белков и совокупная токсичность: новый взгляд на укладку белков, болезни неправильной укладки и биологическую эволюцию. Дж. Мол. Мед . 81, 678–699. doi: 10.1007/s00109-003-0464-5

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Стерн Д. М., Ян С.Д., Ян С.Ф. и Шмидт А.М. (2002). Рецептор конечных продуктов гликирования (RAGE) и осложнений диабета. Сопротивление старению. Версия . 1, 1–15. doi: 10.1016/S0047-6374(01)00366-9

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Тагами, У., Акаши С., Мизукоши Т., Судзуки Э. и Хираяма К. (2000). Структурные исследования продуктов реакции Майяра белка с помощью масс-спектрометрии с ионной ловушкой. Дж. Масс-спектр . 35, 131–138. doi: 10.1002/(SICI)1096-9888(200002)35:2

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Tartaglia, G.G., Pawar, A.P., Campioni, S., Dobson, C.M., Chiti, F., and Vendruscolo, M. (2008). Прогнозирование склонных к агрегации областей в структурированных белках. Дж. Мол. Биол . 380, 425–443. doi: 10.1016/j.jmb.2008.05.013

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Тарталья, Г. Г., и Вендрусколо, М. (2010). Взаимодействие на уровне протеома между склонностью белков к сворачиванию и агрегации. Дж. Мол. Биол . 462, 919–928. doi: 10.1016/j.jmb.2010.08.013

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Tjernberg, L., Hosia, W., Bark, N., Thyberg, J. и Johansson, J.(2002). Притяжение заряда и склонность к бета необходимы для образования амилоидных фибрилл из тетрапептидов. Дж. Биол. Химия . 277, 43243–43246. doi: 10.1074/jbc.M205570200

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Уверский В.Н. и Финк А.Л. (2004). Конформационные ограничения для фибрилляции амилоида: важность разворачивания. Биохим. Биофиз. Acta 1698, 131–153. doi: 10.1016/j.bbapap.2003.12.008

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Верзейл, Н., DeGroot, J., Ben, Z.C., Brau-Benjamin, O., Maroudas, A. , Bank, R.A., et al. (2002). Сшивание конечными продуктами передового гликирования увеличивает жесткость коллагеновой сети в суставном хряще человека: возможный механизм, благодаря которому возраст является фактором риска остеоартрита. Ревматоидный артрит . 46, 114–123. doi: 10.1002/1529-0131(200201)46:1

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Вильегас В., Зурдо Дж., Филимонов В. В., Авилес Ф.X., Добсон, К.М., и Серрано, Л. (2000). Белковая инженерия как стратегия предотвращения образования амилоидных фибрилл. Белковая наука . 9, 1700–1708 гг. doi: 10.1110/ps.9.9.1700

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Витек М.П., ​​Бхаттачарья К., Гленденинг Дж.М., Стопа Э., Влассара Х., Букала Р. и соавт. (1994). Конечные продукты усиленного гликирования способствуют амилоидозу при болезни Альцгеймера. Проц. Натл. Акад. Sci. США . 91, 4766–4770.doi: 10.1073/pnas.91.11.4766

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Влассара Х., Ли Ю.М., Имани Ф., Войцехович Д., Ян З., Лю Ф.Т. и соавт. (1995). Идентификация галектина-3 как белка с высоким сродством, связывающего конечные продукты усиленного гликирования (AGE): новый член комплекса AGE-рецептор. Мол. Мед . 1, 634–646. doi: 10.1007/s11892-013-0453-1

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Вэй Ю., Chen, L., Chen, J., Ge, L., and He, R.Q. (2009). Быстрое гликирование с помощью D-рибозы индуцирует глобулярные амилоидоподобные скопления BSA с высокой цитотоксичностью по отношению к клеткам SH-SY5Y. Ячейка BMC. Биол . 10:10. дои: 10.1186/1471-2121-10-10

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Уайзман Р.Л., Пауэрс Э.Т. и Келли Дж.В. (2005). Разделение конформационных промежуточных звен между конкурирующими путями рефолдинга и агрегации: понимание транстиретиновой амилоидной болезни. Биохимия 44, 16612–16623. дои: 10.1021/bi0511484

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Се, Дж., Мендес, Дж. Д., Мендес-Валенсуэла, В., и Агилар-Эрнандес, М. М. (2013). Клеточная передача сигналов рецептора конечных продуктов усиленного гликирования (RAGE). Сотовый. Сигнал . 25, 2185–2197. doi: 10.1016/j.cellsig.2013.06.013

Опубликовано Резюме | Опубликован полный текст | Полный текст перекрестной ссылки

Гликирование белков при диабете по данным масс-спектрометрии

Диабет является распространенным эндокринным заболеванием, характеризующимся гипергликемией, приводящей к неферментативному гликированию белков, ответственному за хронические осложнения.Развитие масс-спектрометрических методов, способных давать высокоспецифичные и надежные результаты в области протеома, представляет большой интерес для врачей, предоставляя им новые инструменты для мониторинга прогрессирования заболевания и возможных осложнений, связанных с диабетом, а также эффективности терапевтических методов лечения. В этой статье сообщаются и обсуждаются некоторые данные, относящиеся к гликированию белков у больных диабетом, полученные с помощью масс-спектрометрии (МС) с лазерной десорбционной ионизацией с матрицей (MALDI).Предварительные исследования, проведенные с помощью экспериментов по гликированию белков in vitro , показывают четкие различия в молекулярной массе гликированных и негликированных белков. Затем внимание было сосредоточено на белках плазмы сывороточного альбумина человека (ЧСА) и иммуноглобулине G (IgG). Продукты ферментативного расщепления in vitro , гликированного HSA, были изучены для имитации ферментативного расщепления in vivo гликированных видов иммунологической системой, что приводит к высокореактивным пептидам конечных продуктов гликирования (AGEs).Дальнейшие исследования привели к оценке уровней гликированного Аро A-I и гликированного гемоглобина. Другой подход MALDI был использован для идентификации маркеров заболевания в образцах мочи здоровых, диабетических, нефропатических и диабетически-нефропатических субъектов.

1. Введение

Диабет обычно рассматривается как заболевание, связанное с нарушением метаболизма глюкозы. В частности, сахарный диабет 1 типа представляет собой хроническое заболевание, связанное с нарушением обмена углеводов, жиров и белков, вызванное недостатком инсулина.Это происходит из-за заметной и прогрессирующей неспособности поджелудочной железы секретировать инсулин из-за аутоиммунного разрушения бета-клеток. С другой стороны, диабет 2 типа вызван тем, что бета-клетки островков неспособны секретировать адекватный инсулин в ответ на разную степень переедания, малоподвижности, ожирения и резистентности к инсулину. В настоящее время бремя диабета огромно из-за его растущей глобальной распространенности и возникновения хронических осложнений, поражающих многие ткани (ретинопатия, нефропатия, невропатия и сердечно-сосудистые заболевания), что отражается на высоких прямых и косвенных затратах [1].

Эту точку зрения можно считать редукционистской, учитывая, что побочные эффекты предыдущих механизмов проявляются на системном уровне, и, принимая во внимание высокую сложность биологической среды, она обязательно отражает большое количество различных патологических путей, катализируемых нарушением метаболизма глюкозы. В этом контексте, учитывая модель реакции Майяра [2], белки, на первый взгляд, кажутся мишенью молекул глюкозы, циркулирующих на высоком уровне при диабете, и лишь в некоторых работах даются противоречивые результаты о реактивности сахара по отношению к ДНК. 3, 4].

Неферментативная реакция между белками и сахарами (главным образом глюкозой и фруктозой) приводит к гликированным белкам, которые, в зависимости от числа сконденсированных на них молекул глюкозы, проявляют различную функциональность. Этот аспект можно считать обоснованием активации новых патологий. В качестве примера рассмотрим роль человеческого сывороточного альбумина (HSA) в качестве транспортного белка, в случае его обширного гликирования активные центры, ответственные за эту функцию, все еще будут недоступны, и активность этого белка будет сильно нарушена.То же самое можно сказать и об иммуноглобулинах, играющих фундаментальную роль на иммуносистемном уровне. Эти два примера были приведены потому, что мы исследовали эти аспекты несколько лет назад, а соответствующие данные будут обсуждаться позже [5, 6]. Эти общие соображения являются хорошей отправной точкой для признания важности протеомных исследований в области диабета. В этой статье сообщаются и обсуждаются результаты, полученные с помощью масс-спектрометрии с лазерной десорбцией и ионизацией с матрицей (MALDI-MS) при изучении гликирования белков, с целью дать описание ограничений и мощности метода.

2. Исследования протеомики методом масс-спектрометрии

Классический подход в протеомике обычно заключается в разделении различных белков, содержащихся в биологическом субстрате, переваривании разделенных белков и анализе продуктов переваривания методом масс-спектрометрии. Разумеется, насколько специфичным является масс-спектрометрический подход, настолько достоверными являются результаты, полученные для идентификации структуры интересующих белков [7]. Для этой цели можно пойти двумя разными путями.Первый представляет собой химический подход, основанный на выделении протонированных молекулярных частиц () продукта триптического расщепления и на изучении его фрагментов, полученных с помощью столкновительных явлений (МС/МС) [8]. Второй подход основан на физическом измерении точных масс либо иона-предшественника, либо продуктов его фрагментации [9]. Для идентификации белков эти данные используются для взаимодействия с базами данных белков. MS-Fit, MOWSE, Prot-ID, Expasy tools и Peptide search — некоторые из программ поиска в базе данных, которые можно использовать для идентификации белка, подвергнутого ферментативному расщеплению [8, 10].Молекулярные массы пептидов в запросе сопоставляются с теоретическими значениями массы пептида, полученными путем расщепления in silico каждой записи белка в базе данных с помощью конкретной протеазы, которая использовалась на экспериментальном этапе. В типичном алгоритме поиска, после выбора базы данных расщепления, критерии поиска данных (виды, допуск на соответствие по массе, приблизительное верхнее значение молекулярной массы белка, значение pI белка, минимальное количество совпадений, количество сайты расщепления, пропущенные при ферментативном расщеплении, и тип модификации цистеина).Учитывая список экспериментально полученных значений пептидов, результат поиска дает список наиболее вероятных кандидатов. Последовательность с наивысшим баллом имеет наибольшую вероятность выделения интересующего белка. Селективность поиска может быть повышена за счет поддержания низкого допуска совпадения массы (<3 ppm) и повышения точности измерения массы (±0,5 Da). Требование легче выполнить за счет сбора данных с помощью метода задержки-извлечения при полетной масс-спектрометрии (TOF). -МС) и масс-спектрометрию с ионным циклотронным резонансом с преобразованием Фурье (FT-ICR-MS).Вместо этого MASCOT и SEQUEST являются наиболее широко используемыми поисковыми алгоритмами для идентификации белков на основе данных последовательности ионов MS/MS [10]. В этих поисковых системах наблюдаемая структура фрагментных ионов сопоставляется с моделью фрагментарных ионов, рассчитанной теоретически на основе записей базы данных. Алгоритм SEQUEST упрощает полученный спектр МС/МС, идентифицирует аминокислотную последовательность в базе данных с измеренной массой выбранного пептидного иона и прогнозирует характер фрагментации, ожидаемый для каждой последовательности.Спектры подвергаются преобразованию Фурье, и каждый виртуальный спектр сопоставляется с экспериментально наблюдаемым спектром МС/МС для получения оценки взаимной корреляции.

В наших исследованиях мы использовали в целом другой подход, основанный на определении молекулярной массы гликозилированных белков и сравнении ее с негликозилированными. Вначале мы сосредоточили наше внимание на циркулирующих белках из-за их легкой доступности и использовали MALDI-MS из-за его способности давать прямую информацию о молекулярных видах, даже если они присутствуют в сложной смеси.

3. Исследования
In Vitro Гликирования белков

Первая работа, основанная на этом подходе, была проведена в начале 90-х годов, и в то время необходимо было доказать валидность MALDI-MS в исследованиях гликирования белков. . По этой причине была проведена серия предварительных исследований in vitro гликированных различных белков [11–14]. Типичные результаты, полученные с помощью этого подхода, представлены на рисунке 1. При инкубации бычьего сывороточного альбумина (БСА) в псевдофизиологических условиях (фосфатный буфер 0.05 М, рН 7,5, 37°С) с глюкозой (концентрация 2 М) наблюдается четкое увеличение средней молекулярной массы при увеличении времени инкубации (0, 7, 14, 21, 28 сут), что свидетельствует о возникновении конденсация глюкозы на белке. Следует учитывать, что согласно пути реакции Майяра это увеличение массы является результатом равновесия между конденсацией глюкозы на ε -аминогруппах лизина, принадлежащих белковой цепи, и высвобождением активных соединений на промежуточной стадии реакции. сама реакция.


4. Исследования
In Vivo гликированных белков

Когда мы убедились в достоверности результатов, полученных с помощью MALDI-MS, наше внимание было сосредоточено на ЧСА и иммуноглобулине G (IgG) у пациентов с диабетом. Для этой цели были отобраны три разные популяции субъектов (однородные по возрасту и полу): восемь здоровых субъектов (средний возраст ± стандартное отклонение (SD) 57 ± 9 лет), восемь хорошо контролируемых, инсулиннезависимых пациентов с диабетом ( средний возраст 60 ± 12 лет, средняя продолжительность заболевания 13 ± 9 лет) и четырнадцать пациентов с плохо контролируемым инсулиннезависимым диабетом (средний возраст 63 ± 7 лет, средняя продолжительность заболевания 12 ± 8 лет).В последних двух случаях наблюдалось увеличение массы молекулярных частиц, связанных с HSA и IgG, и такое увеличение () легко было связано с минимальным количеством молекул глюкозы () конденсированных на белке [15, 16]. Учитывая, что конденсация молекулы глюкозы приводит к увеличению массы на 162 Да, можно рассчитать по формуле . Следует подчеркнуть, что это представляет собой минимальное количество молекул глюкозы: фактически, как показано на схеме реакции Майяра, конденсированные молекулы глюкозы могут подвергаться серии реакций дегидратации/окисления, приводящих к соединениям с более низкой молекулярной массой.На рисунке 2 данные, полученные по HSA для предыдущих популяций, сравниваются с данными, полученными по «классическим» параметрам метаболического контроля, таким как глюкоза плазмы натощак, HbA1c и фурозин (таблица 1). У плохо контролируемых пациентов наблюдается количество молекул глюкозы, конденсированных на белке, в пределах от 4 до 15. Тот же подход был применен для исследования гликирования IgG, и в случае плохо контролируемых пациентов с диабетом присутствовало количество молекул глюкозы от 7 до 28 (рис. 3).


Субъекты Тема Поставщиков уровня глюкозы (ммоль / л) HBA1C (%) Furosine
( μ г / мг белок)

плохо контролируемые
пациента с диабетом
20.2 ± 4.3 A, B 10,6 ± 1,9 A, B 0,47 ± 0,08 A, B
Укорченные
пациентов с диабетом
7.96 ± 1,1 с 7,25 ± 0,63 с 0,33 ± 0,03 с
здоровых субъектов 5,46 ± 0,4 5,57 ± 0,43 0,23 ± 0,02

по сравнению со здоровыми субъектами.
по сравнению с пациентами с хорошо контролируемым диабетом.
по сравнению со здоровыми субъектами. Данные средние ± стандартное отклонение.


На первый взгляд очевидно, что, хотя значения общих параметров метаболического контроля довольно однородны внутри каждого класса субъектов, в случае значений, полученных с помощью масс-спектрометрических измерений, наблюдается широкий внутриклассовый разброс. настоящее.Эти результаты можно объяснить, выдвинув гипотезу о наличии двух разных механизмов: первый указывает на различную в зависимости от субъекта активность протеазы, которая в некоторых случаях приводит к быстрому перевариванию гликозилированных белков; второй может свидетельствовать о наличии у некоторых пациентов ферментативной системы, способной обратить вспять неферментативную реакцию гликирования. В этой рамке ген фруктозамин-3-киназы, расположенный на хромосоме 17q25.3 и организованный в шесть экзонов, кодирует белок массой 34 кДа, экспрессирующийся во всех тканях человека и наибольшая экспрессия которого наблюдается в восприимчивых к диабету органах, таких как почки, сердце и нервная система. ткани [17].Этот фермент участвует в обратном неферментативном гликировании, фосфорилируя остатки фруктозолизина до фруктозолизин-3-фосфата (FL3P) за счет АТФ [18]; это дестабилизирует связь фруктоза-амин, что приводит к спонтанному разложению FL3P на лизин, 3-дезоксиглюкозон и неорганический фосфат [19]. Сообщалось об очень небольшом количестве исследований генетических вариантов FN3K и его ферментативной активности; Delpierre и соавт. сообщили об ассоциации между ферментативной активностью эритроцитов FN3K и некоторыми полиморфизмами в гене FN3K в бельгийской субпопуляции [20].Затем были показаны полиморфизм c.900 C/G (rs1056534), расположенный в экзоне 6, и более низкие уровни HbA1c у больных сахарным диабетом 2 типа в сочетании с поздним началом заболевания [21]. Более недавнее исследование выявило две новые мутации, связанные с СД2 и женским полом; кроме того, здесь сообщается о дополнительных вариантах в гене FN3K, добавляющих новую полезную информацию о возможной роли FN3K в диабете [22]. К сожалению, фруктозамин-3-киназа не была генотипирована у исследуемых субъектов, и, следовательно, предыдущее обоснование следует считать вполне разумным.

5. Идентификация пептидов конечного продукта гликирования (AGE)

Гликированный белок рассматривается иммунной системой как «нежелательный» вид, и, следовательно, активируется его ферментативное расщепление. Следует учитывать, что этот процесс неблагоприятен; на самом деле гликированные белки перевариваются труднее из-за стерических эффектов, вызванных конденсированной глюкозой, которые не позволяют ферменту воздействовать на белковую цепь. Кроме того, гликированные пептиды, высвобождаемые при таком расщеплении (называемые пептидами AGE), проявляют высокую реактивность по отношению к другим циркулирующим или тканевым белкам, что приводит к более серьезной модификации структуры, чем вызванная простой глюкозой.Чтобы изучить этот аспект, была проведена серия исследований путем точного измерения массы, полученного с помощью масс-спектрометрии с преобразованием Фурье (FTMS) продуктов ферментативного расщепления HAS [23]. Наблюдались четкие различия между перевариваемой смесью гликированного и негликированного сывороточного альбумина, и в первом случае были идентифицированы возможные гликированные пептиды, принадлежащие к классу пептидов AGE. В качестве примера мощности этого метода спектры этих двух смесей представлены на рисунке 4, а с помощью высокоточного определения значения массы были идентифицированы пептиды, полученные в результате расщепления HSA и гликированного HSA (см. рисунок 5).


В дальнейшем были проведены эксперименты по МС/МС на смесях пептидов, полученных с помощью ЧСА и гликированного ЧСА под действием двух разных ферментов [24]. Это исследование позволило установить, что наиболее предпочтительными сайтами гликирования в HSA являются 235 К, 276 К, 378 К, 545 К и 525 К. Эти экспериментальные данные хорошо согласуются с дробными значения поверхности, доступной для растворителя, рассчитаны с помощью молекулярного моделирования (рис. 6).Также в этом случае было получено картирование пептидов (рис. 7), согласующееся как с экспериментальными, так и с теоретическими данными.


6. Исследование процесса гликирования гемоглобина

Принимая во внимание высокую специфичность данных, полученных при изучении in vivo гликирования HSA и IgG, дальнейшее исследование было направлено на in vivo гликирование гемоглобина. Уровень гликирования гемоглобина обычно используется для оценки среднего уровня гликирования у субъекта.На самом деле, учитывая, что период полураспада гемоглобина составляет 120 дней, измерение гликозилированного гемоглобина может предоставить достоверную информацию о «стрессе гликозилирования», испытываемом субъектом в течение жизни белка. -Аминогруппа цепи считается, на основании экспериментов in vitro , наиболее реактивным участком, и, следовательно, считается, что измерение уровня гликирования гемоглобина связано с уровнем гликирования глобина. Для этой оценки были разработаны хроматографические процедуры, позволяющие разделить гликированные и негликированные глобины, которые в настоящее время используются для измерения того, что считается уровнем гликирования глобина (HbA1c).Однако следует подчеркнуть, что хроматографические условия, используемые для клинического испытания, не могут разделить два глобина ( и ). При анализе глобиновых фракций пациентов с диабетом с помощью MALDI [25–28] помимо сигналов, обусловленных протонированными и глобинами (при 15126 и 15866 соответственно), были идентифицированы дополнительные пики при более высоких значениях массы, показывающие возникновение гликирования и гликооксидирование обоих и глобинов. Уровни гликирования легко рассчитать по соотношению обилия пиков, соответствующих гликированным и негликированным видам.Таким образом, вопреки тому, что обычно думают, оба глобина гликированы, и, следовательно, значение HbA1c обязательно имеет значение, отличное от того, которое обычно считается правильным. На самом деле, когда значения HbA1c, измеренные методом ВЭЖХ, нанесены на график относительно уровня гликирования глобина, полученного с помощью MALDI для двадцати здоровых людей (средний возраст ± SD: 58 ± 5 лет, среднее значение уровня глюкозы в плазме натощак: 90 ± 4  мг/дл; среднее значение HbA1c: 5,5 ± 0,5%) и тридцать инсулиннезависимых пациентов с диабетом (средний возраст ± SD: 63 ± 6 лет; средняя продолжительность заболевания ± SD: 12 ± 5; среднее значение уровня глюкозы в плазме натощак). : 196 ± 67 мг/дл; среднее значение HbA1c: 8.8 ± 1,7%), получается прямая линия, не проходящая через начало координат (рис. 8(а)), демонстрирующая, что значение HbA1c не просто обусловлено гликированием глобина. Наилучшая линейная зависимость (рис. 8(c)) была получена путем построения графика значений HbA1c с общим уровнем, полученным с помощью MALDI, гликозилированных и гликооксидированных глобинов. Пики, обусловленные негликированными и просто гликированными глобинами, а также пики, обусловленные гликированными/окисленными частицами, четко определены. Среди них -глобин, содержащий фрагмент глиоксаля () с молекулярной массой 15921 Da.Тем не менее, были некоторые четкие различия между разными пациентами. Хотя присутствовали гликированные — и -глобины, также было обнаружено большее количество глико-окисленных молекул, включая виды глобин + 5-гидроксиметилфуран (15225 Да). Эти результаты согласуются с данными, представленными Hempe и соавт. [29], которые постулировали существование фенотипов как высокого, так и низкого гликирования гемоглобина. Наши результаты показывают, что разные испытуемые имеют разную склонность к процессам окисления, происходящим после гликирования глобина.Для дальнейшего изучения этой концепции было исследовано двадцать пациентов с диабетом 2 типа с хроническими осложнениями и без них, чтобы оценить возможную взаимосвязь информации, полученной с помощью MALDI/MS, и фактического клинического состояния [28]. Интересно, что на наклон линии линейной регрессии влияло наличие или отсутствие хронических клинических осложнений. Мы предположили, что различия, наблюдаемые между пациентами с клиническими осложнениями и без них, также обусловлены различной индивидуальной склонностью к окислению (как это наблюдается при гликировании) и/или различной кинетикой окисления, связанной с поведенческими факторами и факторами окружающей среды.

7. Исследования гликирования липопротеина Apo AI

Липопротеин Apo AI составляет 70% содержания аполипопротеина ЛПВП и действует как акцептор для переноса фосфолипидов из периферических тканей, а также транспортирует холестерин в печень и другие ткани для экскреции и стероидогенеза. Его возможное гликирование в принципе привело бы к нарушению его функциональности, активируя атеросклеротическое заболевание сосудов. Атеросклеротическое заболевание сосудов является основным осложнением диабета, и среди известных факторов риска атеросклероза (таких как гиперлипопротеинемия, ожирение, гипертония, гиперинсулинемия и воспаление) важную роль играют низкие уровни ЛПВП.Возможную посттрансляционную модификацию Apo A-I за счет неферментативных процессов гликирования исследовали методами MALDI-MS и 2D-гель-электрофореза [30]. Образцы пула от контрольной группы, пациентов с диабетом и нефропатией были сначала проанализированы с помощью 2D-гель-электрофореза, и были получены некоторые интересные результаты, обобщенные на рисунке 9. Значительная разница между тремя группами четко визуализируется в трехмерных изображениях интересующей области. Как легко заметить, если у здоровых людей на 3D-графике присутствует практически только один пик, то у больных диабетом и нефропатией в одной и той же области четко различимы три разных пика.Ферментативное расщепление дифференциально экспрессированных пятен с последующим MALDI-анализом показало с высокой статистической достоверностью (значение от 3,6 × 10 90 657 –24 90 658 до 1 × 10 90 657 –7 90 658), что пятна 1 и 2 соответствуют Аро AI, а пятно 3 – ретинолу. связывающий белок (RBP), что указывает на значительную гиперэкспрессию этих белков в исследованных патологических случаях. Следует подчеркнуть, что в литературе существуют разногласия относительно роли RBP в развитии резистентности к инсулину и диабета.В исследовании RBP-4 при ожирении человека [31] было показано, что уровни циркулирующего RBP-4 были одинаковыми у женщин с нормальным весом, избыточным весом и ожирением, в то время как в жировой ткани он положительно коррелировал с экспрессией GLUT 4. . В дальнейшем исследовании [32] концентраций RBP4 в ответ на кратковременное перекармливание у мужчин с нормальным весом, избыточным весом и ожирением не было обнаружено различий между двумя группами, и, кроме того, исходный уровень RBP4 отрицательно коррелировал с изменениями резистентности к инсулину. у субъектов с нормальным весом.

В частности, ферментативное расщепление пятна 2 с последующим анализом MALDI и оценкой данных показывает, что этот белок соответствует гликированному Apo A-I, присутствующему в гораздо меньшей степени также в случае нормальных субъектов. Инструменты Aldente и Profound PMF использовались для идентификации анализируемых расщепленных белков, а алгоритм GlycoMod применялся для идентификации модифицированного гликозилированного пептида. Модифицированные пептидные последовательности были подтверждены методом постисходного распада (PSD) [33]. В частности, доступное онлайн программное обеспечение InSpecT, основанное на методе секвенирования метки, использовалось для получения последовательности пептида из спектров фрагментации PSD.Каждой модифицированной последовательности присваивали статистическую оценку, выраженную в значении, предоставленном программным обеспечением. Сайты гликирования были индивидуально идентифицированы анализом фрагментов пищеварения. В случае пятна 2 обнаруживаются новые моно- и дигликированные пептиды (точность определения массы от 4 до 58 млн), что доказывает наличие процессов гликирования in vivo , что подтверждается МС/МС. Эти данные подразумевают, что в образцах плазмы пациентов как с диабетом, так и с нефропатией гликированный Apo A-I присутствует в количестве, сравнимом с количеством негликированного белка.Кроме того, принимая во внимание равные количества образцов плазмы, как негликозилированные, так и гликированные белки гиперэкспрессируются в этих группах по сравнению с контрольными субъектами. Полученные данные свидетельствуют о том, что определение уровня Апо А-I, гликированного Апо А-I и RBP можно считать достоверным диагностическим инструментом для оценки метаболического состояния пациентов с сахарным диабетом и/или нефропатией. Фактически, в то время как уровни гликированного Аро A-I могут быть связаны со стрессом глико-окисления, испытываемым пациентами в течение периода полужизни белка, изменение функциональной способности белка из-за гликирования обязательно отражает различную эффективность транспорта холестерина.Этот аспект может дать обоснование при рассмотрении некоторых долгосрочных диабетических осложнений. Следует подчеркнуть, что такая же тенденция наблюдалась у пациентов с терминальной стадией почечной недостаточности, возникающей по другому механизму, связанному с эффективностью клиренса гликированного Аро A-I. Эти результаты могут объяснить возникновение макрососудистых заболеваний у обоих типов пациентов. Повышение уровня РАД у больных должно быть связано с двумя разными механизмами, типичными для данного вида заболевания.У пациентов с диабетом ожирение может быть причиной гиперэкспрессии RBP, тогда как у пациентов с нефропатией это может быть связано с нарушением его экскреции из-за повреждения канальцев.

8. Оценка биомаркеров при хроническом заболевании почек

Заболевание почек является одним из хронических диабетических осложнений, требующих широкого социального и медицинского внимания. Это представляет собой серьезную проблему здравоохранения во всех западных странах [34]. Альбуминурия является хорошо известным прогностическим маркером прогрессирования почечной недостаточности при сахарном диабете [35, 36] и в настоящее время используется для мониторинга функции почек у этих пациентов.Однако существуют некоторые разногласия по поводу его чувствительности и специфичности [37, 38]. Тогда разработка новых аналитических методов, эффективных для мониторинга функции почек, безусловно, представляет большой интерес, предоставляя врачу новую биохимическую информацию о возможных патологических механизмах, присутствующих и/или развивающихся. Раннее выявление пациентов с риском развития почечных осложнений может иметь важное значение для применения медикаментозного вмешательства, способного предотвратить дальнейшее прогрессирование заболевания [39], что позволяет сохранить качество жизни и избежать затрат, связанных с лечением терминальной стадии почечной недостаточности. заболевания, которые могут возникнуть у этих пациентов.Недавно Рао и соавт. провели обширное исследование для идентификации с помощью протеомного подхода возможных биомаркеров диабетической нефропатии [40]. С этой целью образцы мочи были собраны у 33 человек с сахарным диабетом 2 типа и разным уровнем микроальбуминурии, а также у 9 здоровых лиц контрольной группы. Аналитический подход был классическим: белки мочи подвергали двумерному дифференциальному электрофорезу в геле (DIGE), окрашивали кумасси синим. Отдельные пятна вырезали из геля, окрашивали и обрабатывали трипсином.Триптические пептиды анализировали с помощью ЖХ/МС/МС (квадруполь-время пролета (Q-TOF)). Полученные таким образом данные были проанализированы с помощью Protein-Lynx Global Server и путем секвенирования de novo с использованием алгоритма PEAKS в сочетании с алгоритмом выравнивания OpenSea. Этот подход привел к идентификации 195 белковых пятен, представляющих 62 уникальных белка. Они принадлежат к разным функциональным группам (например, клеточное развитие, клеточная организация, метаболизм, трансдукция и защитный ответ). Сравнение между контрольными субъектами и пациентами с диабетом свидетельствует о различной экспрессии нескольких белков.В частности, с помощью количественного определения объема пятна было обнаружено семь белков, экспрессия которых повышалась при увеличении альбуминурии, и четыре белка, экспрессия которых снижалась при ней.

Совсем недавно было показано, что другой метод, капиллярный электрофорез (КЭ), является высокоспецифичным и эффективным для такого рода исследований. Капиллярный электрофорез в сочетании с масс-спектрометрией (КЭ-МС) позволил идентифицировать специфические пептидные биомаркеры хронической болезни почек (ХБП). В недавнем многоцентровом исследовании [41] 609 образцов мочи от 230 пациентов с различными ХБП, подтвержденными биопсией, и 379 контрольных образцов были проанализированы с использованием КЭ-МС для установления специфического для ХБП биомаркера, состоящего из 273 мочевых пептидов.Впоследствии эта модель была проверена в слепом наборе тестов из 280 образцов с чувствительностью 97,8% и специфичностью 85,5%. Было обнаружено, что большинство биомаркерных пептидов ХБП представляют собой фрагменты коллагена, уромодулина и некоторых других белков крови [40].

Для той же цели был использован другой подход, основанный на идентификации молекулярных видов путем их прямого анализа, то есть без их триптического переваривания [42]. Образцы мочи от десяти пациентов с диабетом 2 типа, десяти пациентов с почечной недостаточностью, десяти пациентов с диабетом с почечной недостаточностью и десяти здоровых контролей оценивали с помощью простой обработки образцов и MALDI-анализа профиля низкомолекулярных пептидов.Многофакторный анализ позволил предположить возможность различия между рассматриваемыми группами пациентов (рис. 10). Некоторые различия были обнаружены, в частности, в относительном содержании трех ионов в 1912, 1219 и 2049 годах (см. рис. 11). По этим причинам было проведено дополнительное исследование с помощью MALDI/TOF/TOF для определения последовательности этих пептидов и, следовательно, для установления их возможного происхождения. При таком подходе было обнаружено, что пептид 1912 происходит от уромодулина, и его более низкая экспрессия в случае нефропатии может быть хорошо связана с патологическим состоянием.Ионы в положениях 2049 и 1219 происходят от предшественника цепи коллагена альфа-1 (I) и от предшественника цепи коллагена альфа-5 (IV) соответственно, и в этом случае их разная экспрессия также может быть связана с патологиями под изучение. Кроме того, эти данные, по-видимому, указывают на то, что моча является интересной биологической жидкостью для исследования пептидного профиля и, следовательно, для получения информации о нарушениях метаболизма, активируемых конкретными патологиями.



Совсем недавно мы сравнили эффективность CE-MS и MALDI-MS при выявлении ХБП [43] на основе когорты из 137 образцов мочи (62 случая и 75 контрольных).Перекрестная связь данных между двумя платформами была установлена ​​для сравнения обнаруженных биомаркеров. Результаты демонстрируют превосходную эффективность подхода CE-MS с точки зрения разрешения пептидов и полученных показателей точности прогнозирования заболеваний. Однако данные также демонстрируют способность подхода MALDI-MS отделять пациентов с ХБП от контрольной группы с несколько меньшей точностью, но существенно меньшими затратами и временем. Как следствие, можно предвидеть практический подход, при котором MALDI-MS используется в качестве недорогого, быстрого и надежного инструмента скрининга для выявления вероятной ХБП.На втором этапе CE-MS с высоким разрешением можно было бы использовать только у тех пациентов, у которых в анализе MALDI-MS был положительный результат на ХБП, что снизило стоимость и время такой программы.

9. Выводы

Данные, представленные в этой статье, показывают, что MALDI-MS можно считать надежным аналитическим инструментом для изучения процессов гликирования белков, происходящих in vivo в условиях, которые актуальны в присутствии высокой концентрации глюкозы, как в сахарный диабет. Гликозилированные белки обязательно проявляют различную функциональность, и, следовательно, уровень их гликирования может объяснить долговременные диабетические осложнения.Применительно к биологической жидкости метод позволяет оценить наличие либо гликирования, либо окислительного стресса, а также определить биомаркеры конкретных заболеваний.

КореяМед Синапс

1. Форбс Дж.М., Солдатос Г., Томас М.К. Вне поля зрения: продвинутые конечные продукты гликирования, которые обходят «боком». Является ли HbA1c недостаточно точным предиктором долгосрочного прогрессирования и гликемического контроля при диабете? Clin Biochem Rev. 2005; 26:123–134. PMID: 16648883.
2. Jang C, Lim JH, Park CW, Cho YJ.Регулятор изоформы 4 кальциневрина 1 сверхэкспрессируется в клубочках мышей с диабетом. Корейский J Physiol Pharmacol. 2011 г.; 15: 299–305. PMID: 22128263.
3. Heilig CW, Concepcion LA, Riser BL, Freytag SO, Zhu M, Cortes P. Гиперэкспрессия переносчиков глюкозы в мезангиальных клетках крыс, культивируемых в среде с нормальной глюкозой, имитирует диабетический фенотип. Джей Клин Инвест. 1995 год; 96: 1802–1814. PMID: 7560072.

4. Фрейзер Д.А., Хансен К.Ф. Осмысление конечных продуктов гликирования и их связь с диабетическими осложнениями.Междиабетический монитор. 2005 г.; 17:1–7.

5. Негре-Сальвайр А., Сальвайр Р., Оге Н., Памплона Р., Портеро-Отин М. Гипергликемия и гликация при диабетических осложнениях. Антиоксидный окислительно-восстановительный сигнал. 2009; 11:3071–3109. PMID: 19489690.
6. Хан Н., Бакши К.С., Джагги А.С., Сингх Н. Улучшающий потенциал спиронолактона при гипералгезии, вызванной диабетом, у мышей. Якугаку Дзаси. 2009; 129: 593–599. PMID: 19420890.

7. Helou C, Marier D, Jacolot P, Abdennebi-Najar L, Niquet-Léridon C, Tessier FJ, Gadonna-Widehem P.Микроорганизмы и продукты реакции Майяра: обзор литературы и последние результаты. Аминокислоты. 2013. [Epub перед печатью].

8. Алихани М., Алихани З., Бойд С., Маклеллан С.М., Раптис М., Лю Р., Пишон Н., Трекман П.С., Герстенфельд Л., Грейвс Д.Т. Конечные продукты продвинутого гликирования стимулируют апоптоз остеобластов через MAP-киназу и пути цитозольного апоптоза. Кость. 2007 г.; 40:345–353. PMID: 17064973.
9. Saito M, Fujii K, Mori Y, Marumo K. Роль перекрестных связей, вызванных ферментом коллагена и гликированием, как детерминанта качества костей у крыс WBN/Kob со спонтанным диабетом.Остеопорос Инт. 2006 г.; 17: 1514–1523. PMID: 16770520.
10. Николл И.Д., Ститт А.В., Мур Дж.Е., Ричи А.Дж., Арчер Д.Б., Букала Р. Повышение уровня конечных продуктов гликирования в хрусталиках и кровеносных сосудах курильщиков сигарет. Мол Мед. 1998; 4: 594–601. PMID: 9848076.
11. Zheng F, He C, Cai W, Hattori M, Steffes M, Vlassara H. Профилактика диабетической нефропатии у мышей с помощью диеты с низким содержанием продуктов гликооксидации. Diabetes Metab Res Rev. 2002; 18: 224–237. PMID: 12112941.
12. Джардино И., Эдельштейн Д., Браунли М.Неферментативное гликозилирование in vitro и в эндотелиальных клетках быка изменяет активность основного фактора роста фибробластов. Модель внутриклеточного гликозилирования при диабете. Джей Клин Инвест. 1994 год; 94:110–117. PMID: 8040253.
13. Браунли М. Биохимия и молекулярно-клеточная биология диабетических осложнений. Природа. 2001; 414:813–820. PMID: 11742414.
14. Браунли М. Расширенное гликозилирование белков при диабете и старении. Анну Рев Мед. 1995 год; 46:223–234. PMID: 7598459.
15. Hammes HP, Alt A, Niwa T, Clausen JT, Bretzel RG, Brownlee M, Schleicher ED.Дифференциальное накопление конечных продуктов гликирования при диабетической ретинопатии. Диабетология. 1999; 42:728–736. PMID: 10382593.
16. Се С.Л., Ян М.Х., Чяу С.К., Чиу С.Х., Ван Х.Э., Линь Ю.К., Чиу В.Т., Пэн Р.Ю. Кинетический анализ чувствительности гликирования ЛПНП, вызванного глюкозой или глиоксалем, к ингибирующему эффекту экстракта Psidium guajava в физиомимической системе. Биосистемы. 2007 г.; 88:92–100. PMID: 16806668.
17. Йонекура Х., Ямамото Ю., Сакураи С., Ватанабэ Т., Ямамото Х.Роль рецептора конечных продуктов гликирования при повреждении сосудов, вызванном диабетом. J Pharmacol Sci. 2005 г.; 97:305–311. PMID: 15750291.
18. Cooper ME, Bonnet F, Oldfield M, Jandeleit-Dahm K. Механизмы диабетической васкулопатии: обзор. Am J Hypertens. 2001; 14:475–486. PMID: 11368471.
19. Тюрк З., Любич С., Тюрк Н., Бенко Б. Обнаружение аутоантител против конечных продуктов гликирования и AGE-иммунных комплексов в сыворотке больных сахарным диабетом. Clin Chim Acta.2001; 303: 105–115. PMID: 11163030.
20. Бейнс Дж.В. Роль оксидативного стресса в развитии осложнений при сахарном диабете. Сахарный диабет. 1991 год; 40:405–412. PMID: 2010041.
21. Бейнс Дж.В. Гипотеза Майяра о старении: время сосредоточиться на ДНК. Энн Н.Ю. Академия наук. 2002 г.; 959: 360–367. PMID: 11976210.
22. Монье В.М., Нагарадж Р.Х., Портеро-Отин М., Гломб М., Элгавиш А.Х., Селл Д.Р., Фридлендер М.А. Структура продуктов развитой реакции Майяра и их патологическая роль. Пересадка нефрола Dial.1996 год; 11 (Приложение 5): 20–26. PMID:

02.
23. Лаполла А., Тральди П., Феделе Д. Важность измерения продуктов неферментативного гликирования белков. Клин Биохим. 2005 г.; 38:103–115. PMID: 15642271.
24. Кикути С., Шинпо К., Такеучи М., Ямагиши С., Макита З., Сасаки Н., Таширо К. Гликация — сладкий соблазн гибели нейронов. Brain Res Brain Res Rev. 2003; 41:306–323. PMID: 12663085.
25. Бейнс Дж.В., Торп С.Р. Роль окислительного стресса в диабетических осложнениях: новый взгляд на старую парадигму.Сахарный диабет. 1999; 48:1–9. PMID: 9892215.
26. Сима А.А., Сугимото К. Экспериментальная диабетическая невропатия: обновление. Диабетология. 1999; 42:773–788. PMID: 10440118.
27. Симм А., Вагнер Дж., Гурсински Т., Насс Н., Фридрих И., Шинцель Р., Чеслик Э., Зильбер Р.Э., Шойбель Р.Дж. Конечные продукты повышенного гликирования: биомаркер возраста как предиктор исхода после операции на сердце? Опыт Геронтол. 2007 г.; 42:668–675. PMID: 17482402.
28. Браунли М., Керами А., Влассара Х. Конечные продукты повышенного гликозилирования в тканях и биохимическая основа диабетических осложнений.N Engl J Med. 1988; 318: 1315–1321. PMID: 3283558.
29. Ахмед Н. Конечные продукты повышенного гликирования – роль в патологии диабетических осложнений. Diabetes Res Clin Pract. 2005 г.; 67:3–21. PMID: 15620429.
30. Ститт А.В. Реакция Майяра при заболеваниях глаз. Энн Н.Ю. Академия наук. 2005 г.; 1043: 582–597. PMID: 16037281.
31. Forbes JM, Yee LT, Thallas V, Lassila M, Candido R, Jandeleit-Dahm KA, Thomas MC, Burns WC, Deemer EK, Thorpe SR, Cooper ME, Allen TJ. Усовершенствованные вмешательства в конечные продукты гликирования уменьшают атеросклероз, ускоряемый диабетом.Сахарный диабет. 2004; 53: 1813–1823. PMID: 15220206.
32. Yamamoto Y, Doi T, Kato I, Shinohara H, Sakurai S, Yonekura H, Watanabe T, Myint KM, Harashima A, Takeuchi M, Takasawa S, Okamoto H, Hashimoto N, Asano M, Yamamoto H. Рецептор для продвинутых конечные продукты гликирования являются многообещающей мишенью диабетической нефропатии. Энн Н.Ю. Академия наук. 2005 г.; 1043: 562–566. PMID: 16037279.
33. Jono T, Kimura T, Takamatsu J, Nagai R, Miyazaki K, Yuzuriha T, Kitamura T, Horiuchi S. Накопление имидазолона, пентозидина и N(эпсилон)-(карбоксиметил)лизина в пирамидных нейронах CA4 гиппокампа головного мозга человека в возрасте. .Патол Инт. 2002 г.; 52:563–571. PMID: 12406185.
34. Ротер К.И. Лечение сахарного диабета – преодоление разрыва. N Engl J Med. 2007 г.; 356: 1499–1501. PMID: 17429082.
35. Эванс Т.В. Обзорная статья: альбумин как лекарство — биологические эффекты альбумина, не связанные с онкотическим давлением. Алимент Фармакол Тер. 2002 г.; 16 (Приложение 5): 6–11. PMID: 12423448.
36. Рондо П., Бурдон Э. Гликирование альбумина: структурные и функциональные последствия. Биохимия. 2011 г.; 93:645–658. PMID: 21167901.
37. Иберг Н., Флюкигер Р.Неферментативное гликозилирование альбумина in vivo. Идентификация множественных гликозилированных сайтов. J Biol Chem. 1986; 261:13542–13545. PMID: 3759977.
38. Барнаби О.С., Черни Р.Л., Кларк В., Хейдж Д.С. Сравнение сайтов модификации, образующихся на сывороточном альбумине человека на разных стадиях гликирования. Clin Chim Acta. 2011 г.; 412: 277–285. PMID: 21034726.
39. Хасан Н.А. Влияние микроэлементов на гликирование альбумина и липопротеинов при диабетической ретинопатии. Саудовская Медицина J. 2009; 30:1263–1271. ПМИД: 19838431.
40. Rubenstein DA, Yin W. Гликированный альбумин модулирует восприимчивость тромбоцитов к активации и агрегации, индуцированной потоком. Тромбоциты. 2009; 20:206–215. PMID: 19437339.
41. Unoki H, Bujo H, Yamagishi S, Takeuchi M, Imaizumi T, Saito Y. Конечные продукты усиленного гликирования ослабляют клеточную чувствительность к инсулину за счет увеличения образования внутриклеточных активных форм кислорода в адипоцитах. Diabetes Res Clin Pract. 2007 г.; 76:236–244. PMID: 17097186.
42. Unoki H, Yamagishi S. Усовершенствованные конечные продукты гликирования и резистентность к инсулину.Curr Pharm Des. 2008 г.; 14:987–989. PMID: 18473850.

43. Singh NR, Rondeau P, Bourdon E. Идентификация низкомолекулярных белков с повышенной регуляцией в адипоцитах человека, обработанных гликооксидированным альбумином. Открытый Обес Дж. 2010; 2:110–115.

44. Valcourt U, Merle B, Gineyts E, Viguet-Carrin S, Delmas PD, Garnero P. Неферментативное гликирование костного коллагена изменяет активность и дифференцировку остеокластов. J Biol Chem. 2007 г.; 282: 5691–5703. PMID: 17142454.
45. Данн Э.Дж., Филиппу Х., Ариенс Р.А., Грант П.Дж.Молекулярные механизмы, участвующие в устойчивости фибрина к лизису сгустка плазмином у пациентов с сахарным диабетом 2 типа. Диабетология. 2006 г.; 49:1071–1080. PMID: 16538489.
46. ​​Jörneskog G, Hansson LO, Wallen NH, Yngen M, Blombäck M. Повышенная пористость геля фибрина плазмы у пациентов с диабетом I типа во время непрерывной подкожной инфузии инсулина. J Thromb Haemost. 2003 г.; 1:1195–1201. PMID: 12871319.
47. Лунд Т., Свиндланд А., Пепай М., Йенсен А.Б., Берг Дж.П., Килховд Б., Ханссен К.Ф.Фибрин(оген) может быть важной мишенью для модификации КПГ, полученной из метилглиоксаля, в эластичных артериях человека. Диаб Васк Dis Res. 2011 г.; 8: 284–294. PMID: 21844128.
48. Kennedy DM, Skillen AW, Self CH. Гликирование моноклональных антител снижает их способность связывать антиген. Клин Эксп Иммунол. 1994 год; 98: 245–251. PMID: 7955529.
49. Лаполла А., Феделе Д., Гарбельо М., Мартано Л., Тонани Р., Сералья Р., Фавретто Д., Федриго М.А., Тральди П. Лазерная десорбция/ионизация с использованием матрицы, масс-спектрометрия, ферментативное расщепление и молекулярное моделирование в изучении неферментативных гликирование IgG.J Am Soc Масс-спектр. 2000; 11: 153–159. PMID: 10689668.
50. Остин Г.Э., Маллинз Р.Х., Морин Л.Г. Неферментативное гликирование отдельных белков плазмы у пациентов с нормогликемией и гипергликемией. Клин Хим. 1987 год; 33:2220–2224. PMID: 36
.
51. Борк П., Холм Л., Сандер С. Складка иммуноглобулина. Структурная классификация, закономерности последовательности и общее ядро. J Mol Biol. 1994 год; 242:309–320. PMID: 7932691.
52. Ахмад С., Мойнуддин, Хан Р. Х., Али А. Физико-химические исследования структурных изменений, вызванных гликированием, в IgG человека.МСБМБ Жизнь. 2012 г.; 64:151–156. PMID: 22241644.
53. Said G, Guilbert M, Millerot-Serrurot E, Van Gulick L, Terryn C, Garnotel R, Jeannesson P. Влияние карбамилирования и гликирования коллагена I типа на миграцию клеток фибросаркомы человека HT1080. Int J Oncol. 2012 г.; 40:1797–1804. PMID: 22378540.
54. Эйвери Н.К., Бейли А.Дж. Влияние реакции Майяра на физические свойства и клеточные взаимодействия коллагена. Патол Биол (Париж). 2006 г.; 54:387–395. PMID: 16962252.
55.Сангинети Р., Стораче Д., Моначелли Ф., Федеричи А., Одетти П. Влияние пентозидина на остеобласты человека in vitro. Энн Н.Ю. Академия наук. 2008 г.; 1126: 166–172. PMID: 18448811.
56. Ван Х, Шэнь Х, Ли Х, Агравал CM. Возрастные изменения коллагеновой сети и прочности кости. Кость. 2002 г.; 31:1–7. PMID: 12110404.
57. Юэн А., Лашингер С., Талиор И., Ли В., Чан М., Бирек Дж., Янг Э.В., Сивагурунатан К., Вон Э., Симмонс К.А., МакКаллок К.А. Коллаген, модифицированный метилглиоксалем, способствует дифференцировке миофибробластов.Матрица биол. 2010; 29: 537–548. PMID: 20423729.
58. Кемени С.Ф., Фигероа Д.С., Эндрюс А.М., Барби К.А., Клайн А.М. Гликированный коллаген изменяет выравнивание актина эндотелиальных клеток и высвобождение оксида азота в ответ на напряжение сдвига жидкости. Дж. Биомех. 2011 г.; 44: 1927–1935. PMID: 21555127.
59. Титов ВН, Хохлова НВ, Ширяева ЮК. Глюкоза, гликотоксины и продукты гликирования белков: роль в патогенезе. Клин Мед (Моск). 2013; 91:15–24. PMID: 23789446.
60. Pageon H, Zucchi H, Rousset F, Monnier VM, Asselino D.Старение кожи за счет гликирования: уроки реконструированной модели кожи. Clin Chem Lab Med. 2014; 52:169–174. PMID: 23770560.
61. Han D, Yamamoto Y, Munesue S, Motoyoshi S, Saito H, Win MT, Watanabe T, Tsuneyama K, Yamamoto H. Индукция рецептора конечных продуктов гликирования недостаточным действием лептина вызывает недостаточность β-клеток поджелудочной железы 2 типа. сахарный диабет. Клетки генов. 2013; 18:302–314. PMID: 23410183.
62. Влассара Х., Ли Ю.М., Имани Ф., Войцехович Д., Ян З., Лю Ф.Т., Черами А.Идентификация галектина-3 как белка с высоким сродством, связывающего конечные продукты усиленного гликирования (AGE): новый член комплекса AGE-рецептор. Мол Мед. 1995 год; 1: 634–646. PMID: 8529130.
63. Ohgami N, Nagai R, Ikemoto M, Arai H, Miyazaki A, Hakamata H, Horiuchi S, Nakayama H. ​​CD36 служит рецептором конечных продуктов гликирования (AGE). J Осложнения диабета. 2002 г.; 16: 56–59. PMID: 11872368.
64. Торналли П.Дж. Активация клеток гликированными белками. Рецепторы КПГ, факторы распознавания рецепторов и функциональная классификация КПГ.Cell Mol Biol (Нуази-ле-гранд). 1998; 44:1013–1023. PMID: 9846883.
65. Yan SD, Zhu H, Zhu A, Golabek A, Du H, Roher A, Yu J, Soto C, Schmidt AM, Stern D, Kindy M. Рецептор-зависимый клеточный стресс и накопление амилоида при системном амилоидозе. Nat Med. 2000; 6: 643–651. PMID: 10835680.
66. Хофманн М.А., Друри С., Фу С., Ку В., Тагучи А., Лу Й., Авила С., Камбхам Н., Бирхаус А., Наврот П., Нейрат М.Ф., Слэттери Т., Бич Д., МакКлари Дж., Нагашима М., Морсер Дж., Стерн Д, Шмидт AM. RAGE опосредует новую провоспалительную ось: центральный рецептор клеточной поверхности для полипептидов S100/кальгранулин.Клетка. 1999; 97:889–901. PMID: 10399917.
67. Тагучи А., Блад Д.С., Дель Торо Г., Канет А., Ли Д.К., Ку В., Танджи Н., Лу И., Лалла Э., Фу С., Хофманн М.А., Кислингер Т., Ингрэм М., Лу А., Танака Х., Хори О. , Огава С., Стерн Д.М., Шмидт А.М. Блокада передачи сигналов RAGE-амфотерина подавляет рост опухоли и метастазы. Природа. 2000; 405:354–360. PMID: 10830965.
68. Чавакис Т., Бирхаус А., Аль-Фахри Н., Шнайдер Д., Витте С., Линн Т., Нагашима М., Морсер Дж., Арнольд Б., Прейснер К.Т., Наврот П.П. Рецептор распознавания образов (RAGE) является контррецептором для лейкоцитарных интегринов: новый путь рекрутирования воспалительных клеток.J Эксперт Мед. 2003 г.; 198: 1507–1515. PMID: 14623906.
69. Штерн Д.М., Ян С.Д., Ян С.Ф., Шмидт А.М. Рецептор конечных продуктов гликирования (RAGE) и осложнений диабета. Старение Res Rev. 2002; 1:1–15. PMID: 12039445.
70. Кислингер Т., Фу С., Хубер Б., Ку В., Тагучи А., Ду Ян С., Хофманн М., Ян С. Ф., Пишетсридер М., Штерн Д., Шмидт А. М. N(эпсилон)-(карбоксиметил)лизиновые аддукты белков являются лигандами для рецепторов конечных продуктов усиленного гликирования, которые активируют клеточные сигнальные пути и модулируют экспрессию генов.J Biol Chem. 1999; 274:31740–31749. PMID: 10531386.
71. Xie J, Reverdatto S, Frolov A, Hoffmann R, Burz DS, Shekhtman A. Структурная основа для распознавания образов рецептором конечных продуктов гликирования (RAGE). J Biol Chem. 2008 г.; 283:27255–27269. PMID: 18667420.
72. Schmidt AM, Hori O, Chen JX, Li JF, Crandall J, Zhang J, Cao R, Yan SD, Brett J, Stern D. Конечные продукты продвинутого гликирования, взаимодействуя с их эндотелиальным рецептором, индуцируют экспрессию молекулы адгезии сосудистых клеток-1 ( VCAM-1) в культуре эндотелиальных клеток человека и у мышей.Потенциальный механизм ускоренной васкулопатии при диабете. Джей Клин Инвест. 1995 год; 96: 1395–1403. PMID: 7544803.
73. Хофманн М.А., Друри С., Фу К., Ку В., Тагучи А., Лу Й., Авила С., Камбхам Н., Бирхаус А., Наврот П., Нейрат М.Ф., Слэттери Т., Бич Д., МакКлари Дж., Нагашима М., Морсер Дж., Стерн Д, Шмидт AM. RAGE опосредует новую провоспалительную ось: центральный рецептор клеточной поверхности для полипептидов S100/кальгранулин. Клетка. 1999; 97:889–901. PMID: 10399917.
74. Хадсон Б.И., Буччарелли Л.Г., Вендт Т., Сакагучи Т., Лалла Э., Ку В., Лу Ю., Ли Л., Стерн Д.М., Нака Ю., Рамасами Р., Ян С.Д., Ян С.Ф., Д’Агати В., Шмидт А.М.Блокада рецепторов конечных продуктов гликирования: новая цель терапевтического вмешательства при диабетических осложнениях и воспалительных заболеваниях. Arch Biochem Biophys. 2003 г.; 419:80–88. PMID: 14568011.
75. Ян С.Д., Шмидт А.М., Андерсон Г.М., Чжан Дж., Бретт Дж., Цзоу Ю.С., Пинский Д., Стерн Д. Усиление клеточного окислительного стресса за счет взаимодействия конечных продуктов гликирования с их рецепторами/связывающими белками. J Biol Chem. 1994 год; 269:9889–9897. PMID: 8144582.
76. Нойманн А., Шинцель Р., Палм Д., Ридерер П., Мюнх Г.Высокомолекулярная гиалуроновая кислота ингибирует усиленную активацию NF-kappaB, вызванную конечным продуктом гликирования, и экспрессию цитокинов. ФЭБС лат. 1999; 453: 283–287. PMID: 10405161.
77. Чжан К., Эймс Дж.М., Смит Р.Д., Бэйнс Дж.В., Мец Т.О. Взгляд на реакцию Майяра и анализ гликирования белков с помощью масс-спектрометрии: исследование патогенеза хронических заболеваний. J Proteome Res. 2009; 8: 754–769. PMID: 1

74.
78. Холливелл Б. Странствия свободного радикала. Свободный Радик Биол Мед.2009; 46:531–542. PMID: 108.
79. Li YM, Mitsuhashi T, Wojciechowicz D, Shimizu N, Li J, Stitt A, He C, Banerjee D, Vlassara H. Молекулярная идентичность и клеточное распределение рецепторов конечных продуктов гликирования: взаимосвязь p60 с OST-48 и p90 с Мембранные белки 80K-H. Proc Natl Acad Sci U S A. 1996; 93:11047–11052. PMID: 8855306.
80. Чон Х.А., Юнг И.Дж., Юн Н.Ю., Чон да М., Пэ Х.Дж., Ким Д.В., На Д.Х., Чхве Дж.С. Ингибирующее действие листьев Nelumbo nucifera на альдозоредуктазу хрусталика крысы, образование конечных продуктов гликирования и окислительный стресс.Пищевая химическая токсикол. 2008 г.; 46:3818–3826. PMID: 18952135.
81. Фрэнк Р.Н. Диабетическая ретинопатия. N Engl J Med. 2004; 350:48–58. PMID: 14702427.
82. Чен М., Кертис Т.М., Ститт А.В. Конечные продукты повышенного гликирования и диабетическая ретинопатия. Курр Мед Хим. 2013; 20:3234–3240. PMID: 23745547.
83. Zong H, Ward M, Madden A, Yong PH, Limb GA, Curtis TM, Stitt AW. Индуцированные гипергликемией провоспалительные реакции мюллеровой глии сетчатки регулируются рецептором конечных продуктов усиленного гликирования (RAGE).Диабетология. 2010; 53:2656–2666. PMID: 20835858.
84. Ститт А.В., Кертис Т.М. Образование аддуктов и ретинопатия, связанные с диабетом. J Ocul Biol Dis Infor. 2011 г.; 4:10–18. PMID: 23272270.
85. Зонг Х., Уорд М., Ститт А.В. AGEs, RAGE и диабетическая ретинопатия. Курр Диаб, представитель 2011 г .; 11: 244–252. PMID: 215

.
86. Curtis TM, Hamilton R, Yong PH, McVicar CM, Berner A, Pringle R, Uchida K, Nagai R, Brockbank S, Stitt AW. Мюллеровская глиальная дисфункция при диабетической ретинопатии у крыс связана с накоплением конечных продуктов усиленного гликирования и конечных продуктов усиленного липоксидации.Диабетология. 2011 г.; 54:690–698. PMID: 21116609.
87. Миллер А.Г., Чжу Т., Уилкинсон-Берка Дж.Л. Ренин-ангиотензиновая система и конечные продукты усиленного гликирования при диабетической ретинопатии: влияние и синергизм. Курр Клин Фармакол. 2013; 8: 285–296. PMID: 23173957.
88. Бернер А.К., Брауэрс О., Прингл Р., Клаассен И., Колхун Л., Маквикар С., Брокбэнк С., Карри Дж.В., Мията Т., Браунли М., Шлингеманн Р.О., Шалквейк С., Ститт А.В. Защита от КПГ, происходящих из метилглиоксаля, посредством регуляции глиоксалазы 1 предотвращает нейроглиальную и вазодегенеративную патологию сетчатки.Диабетология. 2012 г.; 55:845–854. PMID: 22143324.
89. Ай Дж, Лю Ю, Сунь Дж. Х. Конечные продукты усиленного гликирования стимулируют экспрессию основного фактора роста фибробластов в культивируемых клетках Мюллера. Mol Med Rep. 2013; 7:16–20. PMID: 23129015.
90. Нагарадж Р.Х., Линецкий М., Ститт А.В. Патогенетическая роль реакции Майяра в старении глаза. Аминокислоты. 2012 г.; 42:1205–1220. PMID: 20963455.
91. Чоудхури С., Датта Д., Сен А., Чоудхури И.Х., Митра Б., Мондал Л.К., Саха А., Бхадхури Г., Бхаттачарья Б. Роль N-ε-карбоксиметиллизина, конечных продуктов гликирования и активных форм кислорода для развития непролиферативной и пролиферативной ретинопатии при сахарном диабете 2 типа.Мол Вис. 2013; 19:100–113. PMID: 23378723.
92. Chillelli NC, Burlina S, Lapolla A. AGEs, а не гипергликемия, ответственны за микрососудистые осложнения при диабете: точка зрения, ориентированная на гликооксидацию. Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2013; 23:913–919. PMID: 23786818.
93. Ститт А.В. Роль развитого гликирования в патогенезе диабетической ретинопатии. Опыт Мол Патол. 2003 г.; 75:95–108. PMID: 12834631.
94. Vasan S, Foiles P, Founds H. Терапевтический потенциал разрушителей поперечных связей между конечным продуктом и белком передового гликирования.Arch Biochem Biophys. 2003 г.; 419:89–96. PMID: 14568012.
95. Нипер М., Шмидт А.М., Бретт Дж., Ян С.Д., Ван Ф., Пан Ю.С., Эллистон К., Стерн Д., Шоу А. Клонирование и экспрессия рецептора клеточной поверхности для конечных продуктов расширенного гликозилирования белков. J Biol Chem. 1992 год; 267:14998–15004. PMID: 1378843.
96. Буччарелли Л.Г., Вендт Т., Ку В., Лу И., Лалла Э., Ронг Л.Л., Гуова М.Т., Мозер Б., Кислингер Т., Ли Д.К., Кашьяп И., Стерн Д.М., Шмидт А.М. Блокада RAGE стабилизирует установившийся атеросклероз у мышей с диабетическим аполипопротеином E-null.Тираж. 2002 г.; 106: 2827–2835. PMID: 12451010.
97. Чиббер Р., Молинатти П.А., Розатто Н., Ламбурн Б., Конер Э.М. Токсическое действие конечных продуктов гликирования на культивируемые капиллярные перициты сетчатки и эндотелиальные клетки: значение для диабетической ретинопатии. Диабетология. 1997 год; 40:156–164. PMID:

75.
98. Tanaka N, Yonekura H, Yamagishi S, Fujimori H, Yamamoto Y, Yamamoto H. Рецептор конечных продуктов гликирования индуцируется самими продуктами гликирования и фактором некроза опухоли-альфа через ядерный фактор-каппа B и 17бета. -эстрадиол через Sp-1 в эндотелиальных клетках сосудов человека.J Biol Chem. 2000; 275: 25781–25790. PMID: 10829018.
99. Yamagishi S, Amano S, Inagaki Y, Okamoto T, Koga K, Sasaki N, Yamamoto H, Takeuchi M, Makita Z. Апоптоз, вызванный конечными продуктами гликирования, и сверхэкспрессия фактора роста эндотелия сосудов в перицитах сетчатки крупного рогатого скота. Biochem Biophys Res Commun. 2002 г.; 290:973–978. PMID: 11798169.
100. Yamagishi S, Hsu CC, Taniguchi M, Harada S, Yamamoto Y, Ohsawa K, Kobayashi K, Yamamoto H. Опосредованная рецепторами токсичность конечных продуктов гликозилирования для перицитов: возможный механизм потери перицитов при диабетической микроангиопатии.Biochem Biophys Res Commun. 1995 год; 213: 681–687. PMID: 7646524.
101. Ститт А.В., Хьюз С.Дж., Каннинг П., Линч О., Кокс О., Фриззелл Н., Торп С.Р., Коттер Т.Г., Кертис Т.М., Гардинер Т.А. Субстраты, модифицированные конечными продуктами усиленного гликирования, вызывают дисфункцию и гибель перицитов сетчатки за счет снижения сигналов выживания, опосредованных тромбоцитарным фактором роста. Диабетология. 2004; 47: 1735–1746. PMID: 15502926.
102. Мур Т.С., Мур Дж.Э., Каджи И., Фриззелл Н., Усуи Т., Пулаки В., Кэмпбелл И.Л., Ститт А.В., Гардинер Т.А., Арчер Д.Б., Адамис А.П.Роль конечных продуктов гликирования в микрососудистом лейкостазе сетчатки. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2003 г.; 44:4457–4464. PMID: 14507893.
103. Mamputu JC, Renier G. Усовершенствованные конечные продукты гликирования увеличивают адгезию моноцитов к эндотелиальным клеткам сетчатки посредством экспрессии ICAM-1, индуцированной фактором роста эндотелия сосудов: ингибирующее действие антиоксидантов. J Leukoc Biol. 2004; 75:1062–1069. PMID: 15020646.
104. Антонетти Д.А., Барбер А.Дж., Кхин С., Лит Э., Тарбелл Дж.М., Гарднер Т.В.Penn State Retina Research Group. Сосудистая проницаемость при экспериментальном диабете связана со сниженным содержанием эндотелиального окклюдина: фактор роста эндотелия сосудов снижает окклюдин в эндотелиальных клетках сетчатки. Сахарный диабет. 1998; 47: 1953–1959. PMID: 9836530.
105. Накамура Н., Хасэгава Г., Обаяси Х., Ямадзаки М., Огата М., Накано К., Йошикава Т., Ватанабэ А., Киношита С., Фудзинами А., Охта М., Имамура Ю., Икеда Т. Повышенная концентрация пентозидина, продвинутый конец гликирования продукта и интерлейкина-6 в стекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией.Diabetes Res Clin Pract. 2003 г.; 61:93–101. PMID: 12951277.
106. Юссен А.М., Пулаки В., Митсиадес Н., Кай В.Ю., Судзума И., Пак Дж., Ю С.Т., Рук С.Л., Эссер П., Митсиадес К.С., Кирххоф Б., Адамис А.П., Айелло Л.П. Подавление Fas-FasL-индуцированного апоптоза эндотелиальных клеток предотвращает разрушение диабетического гемато-ретинального барьера в модели диабета, индуцированного стрептозотоцином. FASEB J. 2003; 17:76–78. PMID: 12475915.
107. Podestà F, Romeo G, Liu WH, Krajewski S, Reed JC, Gerhardinger C, Lorenzi M. Bax увеличивается в сетчатке больных диабетом и связан с апоптозом перицитов in vivo и in vitro.Am J Pathol. 2000; 156: 1025–1032. PMID: 10702418.
108. Колдуэлл Р.Б., Колдуэлл Бартоли М., Бехзадян М.А., Эль-Ремесси А.Е., Аль-Шабравей М., Платт Д.Х., Колдуэлл Р.В. Фактор роста эндотелия сосудов и диабетическая ретинопатия: патофизиологические механизмы и перспективы лечения. Diabetes Metab Res Rev. 2003; 19: 442–455. PMID: 14648803.
109. Хашим З., Зарина С. Конечные продукты повышенного гликирования у людей с диабетом и без него, страдающих катарактой. Возраст (Дордр). 2011 г.; 33:377–384.PMID: 20842534.
110. Pollreisz A, Schmidt-Erfurth U. Диабетическая катаракта, патогенез, эпидемиология и лечение. J Офтальмол. 2010; 2010:608751. PMID: 20634936.
111. Хардинг Дж.Дж., Эгертон М., ван Хейнинген Р., Хардинг Р.С. Диабет, глаукома, пол и катаракта: анализ объединенных данных двух исследований случай-контроль. Бр Дж Офтальмол. 1993; 77:2–6. PMID: 8435392.
112. Лутра М., Баласубраманиан Д. Неферментативное гликирование изменяет структуру и стабильность белка. Исследование кристаллинов двух хрусталиков.J Biol Chem. 1993; 268:18119–18127. PMID: 8349689.
113. Бесвик Х.Т., Хардинг Дж.Дж. Конформационные изменения альфа- и гамма-кристаллинов хрусталика, вызванные модификацией глюкозо-6-фосфатом. Последствия катаракты. Биохим Дж. 1987; 246: 761–769. PMID: 3689329.
114. Кумар М.С., Редди П.Ю., Кумар П.А., Суролия И., Редди Г.Б. Влияние индуцированного дикарбонилом потемнения на шапероноподобную активность альфа-кристаллина: физиологическое значение и предостережения относительно анализов агрегации in vitro. Биохим Дж. 2004; 379: 273–282.PMID: 14711370.
115. Гуль А., Рахман М.А., Хаснаин С.Н., Салим А., Симджи С.У. Может ли окислительный стресс быть связан с продуктами старения при катарактогенезе? Curr Eye Res. 2008 г.; 33:669–675. PMID: 18696342.
116. Ookawara T, Kawamura N, Kitagawa Y, Taniguchi N. Сайт-специфическая и случайная фрагментация Cu, Zn-супероксиддисмутазы с помощью реакции гликирования. Влияние активных форм кислорода. J Biol Chem. 1992 год; 267:18505–18510. PMID: 1326527.
117. Рамалью Дж.С., Маркес С., Перейра П.С., Мота М.С. Роль гликирования в изменении структуры белков хрусталика человека.Eur J Офтальмол. 1996 год; 6: 155–161. PMID: 8823589.
118. Franke S, Dawczynski J, Strobel J, Niwa T, Stahl P, Stein G. Повышение уровня конечных продуктов гликирования в катарактальных хрусталиках человека. J Катаракта рефракта Surg. 2003 г.; 29:998–1004. PMID: 12781289.
119. О’Коннор А.С., Шеллинг Дж.Р. Диабет и почки. Am J Kidney Dis. 2005 г.; 46:766–773. PMID: 16183435.
120. Джаккетти Г., Сечи Л.А., Рилли С., Кэри Р.М. Ренин-ангиотензин-альдостероновая система, метаболизм глюкозы и сахарный диабет.Trends Endocrinol Metab. 2005 г.; 16:120–126. PMID: 15808810.
121. Маршалл С.М. Последние достижения в диабетической нефропатии. Postgrad Med J. 2004; 80:624–633. PMID: 15537844.
122. Вольф Г. Новый взгляд на патофизиологию диабетической нефропатии: от гемодинамики к молекулярной патологии. Евро Джей Клин Инвест. 2004; 34: 785–796. PMID: 15606719.
123. Купер М.Э. Взаимодействие метаболических и гемодинамических факторов в опосредовании экспериментальной диабетической нефропатии. Диабетология. 2001; 44:1957–1972.PMID: 11719827.
124. Bohlender JM, Franke S, Stein G, Wolf G. Конечные продукты гликирования и почки. Am J Physiol Renal Physiol. 2005 г.; 289: F645–F659. PMID: 16159899.
125. Ishibashi Y, Yamagishi S, Matsui T, Ohta K, Tanoue R, Takeuchi M, Ueda S, Nakamura K, Okuda S. Уровень AGEs (RAGE). Обмен веществ. 2012 г.; 61:1067–1072. PMID: 22386936.
126.Чжоу Дж., Чан Л., Чжоу С. Тригонеллин: растительный алкалоид с терапевтическим потенциалом при диабете и заболеваниях центральной нервной системы. Курр Мед Хим. 2012 г.; 19:3523–3531. PMID: 22680628.
127. Ojima A, Ishibashi Y, Matsui T, Maeda S, Nishino Y, Takeuchi M, Fukami K, Yamagishi S. Агонист рецептора глюкагоноподобного пептида-1 ингибирует образование асимметричного диметиларгинина в почках крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцином, путем блокирования прогрессирующего Экспрессия белка аргининметилтрансферазы-1, индуцированная конечным продуктом гликирования.Am J Pathol. 2013; 182:132–141. PMID: 23159951.
128. Фуками К., Ямагиши С., Кайфу К., Мацуи Т., Кайда Ю., Уэда С., Такеучи М., Асанума К., Окуда С. Телмисартан ингибирует AGE-индуцированное повреждение и отслоение подоцитов. Микроваск Рез. 2013; 88:79–83. PMID: 23648312.
129. Forbes JM, Cooper ME, Oldfield MD, Thomas MC. Роль конечных продуктов гликирования в диабетической нефропатии. J Am Soc Nephrol. 2003 г.; 14 (8 Приложение 3): S254–S258. PMID: 12874442.
130. Бай П., Фуа К., Хардт Т., Сернадас М., Бродский Б.Гликация изменяет организацию коллагеновых фибрилл. Подключить тканевый рез. 1992 год; 28:1–12. PMID: 1628485.
131. Мотт Дж.Д., Халифа Р.Г., Нагасе Х., Шилд С.Ф. 3-й, Хадсон Дж.К., Хадсон Б.Г. Неферментативное гликирование коллагена IV типа и чувствительность матриксных металлопротеиназ. Kidney Int. 1997 год; 52:1302–1312. PMID: 9350653.
132. Ниенгард Дж. Р., Чанг К., Берхорст С., Райзер К. М., Уильямсон Дж. Р., Тилтон Р. Г. Дискордантные эффекты гуанидинов на структуру и функцию почек, региональную сосудистую дисфункцию и изменения коллагена у крыс с диабетом.Сахарный диабет. 1997 год; 46:94–106. PMID: 8971088.
133. Кришнамурти У., Рондо Э., Сраер Д.Д., Майкл А.Ф., Цилибари Э.С. Изменения в эпителиальных клетках клубочков человека, взаимодействующих с неферментативно гликозилированным матриксом. J Biol Chem. 1997 год; 272: 27966–27970. PMID: 9346947.
134. Чаронис А.С., Цильбари Э.С. Структурно-функциональные изменения ламинина и коллагена IV типа после неферментативного гликирования. Сахарный диабет. 1992 год; 41 (Приложение 2): 49–51. PMID: 1526336.
135. Уолтон Х.А., Бирн Дж., Робинсон Г.Б.Исследования свойств проницаемости базальной мембраны клубочков: перекрестное связывание делает базальную мембрану клубочков проницаемой для белка. Биохим Биофиз Акта. 1992 год; 1138: 173–183. PMID: 1547278.
136. Келли Д.Дж., Гилберт Р.Е., Кокс А.Дж., Соулис Т., Джерумс Г., Купер М.Э. Аминогуанидин уменьшает гиперэкспрессию просклеротических факторов роста и отложение коллагена при экспериментальной диабетической нефропатии. J Am Soc Nephrol. 2001; 12:2098–2107. PMID: 11562408.
137. Ким Ю.С., Ким Б.К., Сонг С.И., Хонг Х.К., Мун К.С., Ли Х.С.Конечные продукты расширенного гликозилирования стимулируют синтез мРНК коллагена в мезангиальных клетках, опосредованный протеинкиназой С и трансформирующим фактором роста-бета. J Lab Clin Med. 2001; 138:59–68. PMID: 11433229.
138. Хуанг Дж.С., Гух Дж.И., Чен Х.К., Хунг В.К., Лай Ю.Х., Чуанг Л.И. Роль рецептора конечного продукта усиленного гликирования (RAGE) и сигнального пути JAK/STAT в индуцированной AGE продукции коллагена в клетках NRK-49F. Джей Селл Биохим. 2001; 81:102–113. PMID: 11180401.
139. Олдфилд М.Д., Бах Л.А., Форбс Дж.М., Николич-Патерсон Д., МакРоберт А., Таллас В., Аткинс Р.С., Осицка Т., Джерумс Г., Купер М.Э.Конечные продукты усиленного гликирования вызывают трансдифференцировку эпителиально-миофибробластов через рецептор конечных продуктов усиленного гликирования (RAGE). Джей Клин Инвест. 2001; 108: 1853–1863. PMID: 11748269.
140. Райзер Б.Л., Денихило М., Кортес П., Бейкер С., Грондин Дж.М., Йи Дж., Наринс Р.Г. Регуляция активности фактора роста соединительной ткани в культивируемых мезангиальных клетках крысы и его экспрессия при экспериментальном диабетическом гломерулосклерозе. J Am Soc Nephrol. 2000; 11:25–38. PMID: 10616837.
141. Твигг С.М., Цао З., М.К.Леннан С.В., Бернс В.К., Браммар Г., Форбс Дж.М., Купер М.Э.Индукция почечного фактора роста соединительной ткани при экспериментальном диабете предотвращается аминогуанидином. Эндокринология. 2002 г.; 143:4907–4915. PMID: 12446618.
142. Твигг С.М., Чен М.М., Джоли А.Х., Чакрапани С.Д., Цубаки Дж., Ким Х.С., О И., Розенфельд Р.Г. Конечные продукты расширенного гликозилирования активируют фактор роста соединительной ткани (инсулиноподобный фактор роста, связывающий белок, родственный белок 2) в фибробластах человека: потенциальный механизм расширения внеклеточного матрикса при сахарном диабете. Эндокринология.2001; 142: 1760–1769. PMID: 11316739.
143. Танжи Н., Марковиц Г.С., Фу С., Кислингер Т., Тагучи А., Пишетсридер М., Штерн Д., Шмидт А.М., Д’Агати В.Д. Экспрессия конечных продуктов гликирования и их клеточного рецептора RAGE при диабетической нефропатии и недиабетическом заболевании почек. J Am Soc Nephrol. 2000; 11: 1656–1666. PMID: 10966490.
144. Yamamoto Y, Kato I, Doi T, Yonekura H, Ohashi S, Takeuchi M, Watanabe T, Yamagishi S, Sakurai S, Takasawa S, Okamoto H, Yamamoto H. Развитие и профилактика прогрессирующей диабетической нефропатии у мышей со сверхэкспрессией RAGE. .Джей Клин Инвест. 2001; 108: 261–268. PMID: 11457879.
145. Stopper H, Schinzel R, Sebekova K, Heidland A. Генотоксичность конечных продуктов гликирования в клетках млекопитающих. Рак Летт. 2003 г.; 190: 151–156. PMID: 12565169.
146. Хабиб А.А., Брэннаган Т.Х. 3-й. Терапевтические стратегии диабетической невропатии. Curr Neurol Neurosci Rep. 2010; 10:92–100. PMID: 20425233.

147. Эль-Месалами Х.О., Хамди Н.М., Эззат О.А., Реда А.М. Уровни растворимых рецепторов конечного продукта усиленного гликирования и других растворимых сывороточных маркеров как индикаторы диабетической невропатии стопы.J Исследовательская Мед. 2011 г.; 59:1233–1238.

148. Джек М., Райт Д. Роль конечных продуктов гликирования и глиоксалазы I в диабетической периферической сенсорной нейропатии. Перевод рез. 2012 г.; 159: 355–365. PMID: 22500508.
149. Сато К., Тацунами Р., Яма К., Тампо Ю. Гликолевый альдегид вызывает цитотоксичность и повышает уровень глутатиона и белка, связанного с множественной лекарственной устойчивостью, в шванновских клетках. Биол Фарм Булл. 2013; 36:1111–1117. PMID: 23811560.
150. Wada R, Yagihashi S. Роль конечных продуктов гликирования и их рецепторов в развитии диабетической невропатии.Энн Н.Ю. Академия наук. 2005 г.; 1043: 598–604. PMID: 16037282.
151. Вада Р., Нисидзава Ю., Ягихаши Н., Такеучи М., Исикава Ю., Ясумура К., Накано М., Ягихаши С. Влияние OPB-9195, антигликационного агента, на экспериментальную диабетическую невропатию. Евро Джей Клин Инвест. 2001; 31: 513–520. PMID: 11422401.
152. Sugimoto K, Nishizawa Y, Horiuchi S, Yagihashi S. Локализация в диабетическом периферическом нерве человека аддуктов N (эпсилон)-карбоксиметиллизина-белка, конечного продукта гликирования. Диабетология.1997 год; 40:1380–1387. PMID: 9447944.

153. Вада Р., Ягихаши С. Исследование AGE. AGE и диабетическая невропатия. 2004. с. 109–119.

154. Sekido H, Suzuki T, Jomori T, Takeuchi M, Yabe-Nishimura C, Yagihashi S. Снижение репликации клеток и индукция апоптоза конечными продуктами усиленного гликирования в крысиных шванновских клетках. Biochem Biophys Res Commun. 2004; 320: 241–248. PMID: 15207727.
155. Уильямс С.К., Ховарт Н.Л., Девенни Дж.Дж., Битенски М.В. Структурно-функциональные последствия повышенного гликозилирования тубулина при сахарном диабете.Proc Natl Acad Sci U S A. 1982; 79:6546–6550. PMID: 6959136.
156. Vlassara H, Brownlee M, Cerami A. Неферментативное гликозилирование белков периферических нервов при сахарном диабете. Proc Natl Acad Sci U S A. 1981; 78:5190–5192. PMID: 6946466.
157. Santini SA, Cotroneo P, Marra G, Manto A, Giardina B, Mordente A, Greco AV, Martorana GE, Magnani P, Ghirlanda G. NA + /K + Нарушение АТФазы и экспериментальное гликирование: роль автоокисление глюкозы. Free Radic Res.1996 год; 24:381–389. PMID: 8733942.
158. Bucala R, Tracey KJ, Cerami A. Усовершенствованные продукты гликозилирования гасят оксид азота и опосредуют дефектную эндотелийзависимую вазодилатацию при экспериментальном диабете. Джей Клин Инвест. 1991 год; 87:432–438. PMID: 1991829.
159. Amore A., Cirina P, Mitola S, Peruzzi L, Gianoglio B, Rabbone I, Sacchetti C, Cerutti F, Grillo C, Coppo R. Неэнзиматически гликированный альбумин (аддукты Амадори) повышает активность синтазы оксида азота и экспрессию генов в эндотелиальных клетках. .Kidney Int. 1997 год; 51:27–35. PMID: 8995714.
160. Шмидт А.М., Хасу М., Попов Д., Чжан Дж.Х., Чен Дж., Ян С.Д., Бретт Дж., Цао Р., Кувабара К., Костач Г. и соавт. Рецептор конечных продуктов усиленного гликирования (AGE) играет центральную роль во взаимодействиях со стенками сосудов и активации генов в ответ на циркулирующие белки AGE. Proc Natl Acad Sci U S A. 1994; 91:8807–8811. PMID: 80.
161. Белл Д.С. Диабетическая кардиомиопатия. Уход за диабетом. 2003 г.; 26:2949–2951. PMID: 14514607.
162. Монтаньяни М.Диабетическая кардиомиопатия: насколько она зависит от ВОЗРАСТА? Бр Дж. Фармакол. 2008 г.; 154: 725–726. PMID: 18414387.
163. Ma H, Li SY, Xu P, Babcock SA, Dolence EK, Brownlee M, Li J, Ren J. Накопление продвинутого конечного продукта гликирования (AGE) и активация рецептора AGE (RAGE) способствуют возникновению диабетической кардиомиопатии. J Cell Mol Med. 2009; 13: 1751–1764. PMID: 19602045.
164. Ихм С.Х., Чан К., Ким Х.И., Пэк С.Х., Юн Х.Дж., Сын К.Б., Ким Д.Х. Активация гамма-рецептора, активируемая пролифератором пероксисом, ослабляет сердечный фиброз у крыс с диабетом 2 типа: влияние розиглитазона на миокардиальную экспрессию рецептора конечных продуктов гликирования и фактора роста соединительной ткани.Базовый Рез Кардиол. 2010; 105: 399–407. PMID: 190.

165. Бодига В.Л., Эда С.Р., Бодига С. Конечные продукты повышенного гликирования: роль в патологии диабетической кардиомиопатии. Heart Fail Rev. 2013; [Epub перед печатью].

166. Родригес Б., Кэм М.К., Конг Дж., Гоял Р.К., Макнейл Дж.Х. Различия штаммов в восприимчивости к стрептозотоцин-индуцированному диабету: влияние на гипертриглицеридемию и кардиомиопатию. Кардиовасц Рез. 1997 год; 34:199–205. PMID: 9217891.
167. Флиер Дж.С., Мюклер М.М., Ашер П., Лодиш Х.Ф.Повышенные уровни транспорта глюкозы и транспортной матричной РНК индуцируются онкогенами ras или src. Наука. 1987 год; 235: 1492–1495. PMID: 3103217.
168. Taegtmeyer H. Энергетический метаболизм сердца: от основных концепций до клинических приложений. Курр Пробл Кардиол. 1994 год; 19:59–113. PMID: 8174388.
169. Торналли П.Дж., Лангборг А., Минхас Х.С. Образование глиоксаля, метилглиоксаля и 3-дезоксиглюкозона при гликировании белков глюкозой. Биохим Дж. 1999; 344 (часть 1): 109–116. PMID: 10548540.
170. Lagadic-Gossmann D, Buckler KJ, Le Prigent K, Feuvray D. Измененная обработка Ca 2+ в желудочковых миоцитах, выделенных от диабетических крыс. Am J Physiol. 1996 год; 270:h2529–h2537. PMID: 8928857.
171. Трост С.У., Белке Д.Д., Блюм В.Ф., Мейер М., Суонсон Э., Диллманн В.Х. Сверхэкспрессия Са 2+ -АТФазы саркоплазматического ретикулума улучшает сократительную способность миокарда при диабетической кардиомиопатии. Сахарный диабет. 2002 г.; 51:1166–1171. PMID: 11916940.
172. Bidasee KR, Zhang Y, Shao CH, Wang M, Patel KP, Dincer UD, Besch HR Jr.Диабет увеличивает образование конечных продуктов гликирования на Са2+-АТФазе сарко(эндо)плазматического ретикулума. Сахарный диабет. 2004; 53:463–473. PMID: 14747299.
173. Рен Дж., Гинтант Г.А., Миллер Р.Э., Давидофф А.Дж. Высокий уровень внеклеточной глюкозы нарушает сердечную связь EC зависимым от гликозилирования образом. Am J Physiol. 1997 год; 273:h3876–h3883. PMID: 9435627.
174. Смит А.Дж., Латгерс Х.Л. Клиническая значимость конечных продуктов гликирования (AGE) и последних разработок в области фармацевтики для уменьшения накопления AGE.Курр Мед Хим. 2004; 11: 2767–2784. PMID: 15544475.
175. Касс Д.А., Шапиро Э.П., Кавагути М., Каприотти А.Р., Скутери А., деГруф Р.С., Лакатта Э.Г. Улучшение податливости артерий за счет нового усовершенствованного разрушителя сшивки конечного продукта гликирования. Тираж. 2001; 104: 1464–1470. PMID: 11571237.
176. Пош К., Симечек С., Вашер Т.С., Юргенс Г., Баумгартнер-Парцер С., Костнер Г.М., Грайер В.Ф. Гликированный липопротеин низкой плотности ослабляет синтез оксида азота, вызванный сдвиговым напряжением, путем ингибирования активируемого сдвиговым напряжением захвата L-аргинина в эндотелиальных клетках.Сахарный диабет. 1999; 48:1331–1337. PMID: 10342824.
177. Бретт Дж., Шмидт А.М., Ян С.Д., Зоу Ю.С., Вайдман Э., Пинский Д., Новыгрод Р., Нипер М., Пшисецкий С., Шоу А., Мигели А., Стерн Д. Обзор распределения недавно охарактеризованного рецептора для усиленного гликирования. конечные продукты в тканях. Am J Pathol. 1993; 143: 1699–1712. PMID: 8256857.
178. Нападающий Л.Дж., Нападающий Г.Э. Введение КПГ in vivo индуцирует экспрессию генов внеклеточного матрикса. Пересадка нефрола Dial. 1996 год; 11 (Приложение 5): 62–65.PMID:

10.
179. Throckmorton DC, Brogden AP, Min B, Rasmussen H, Kashgarian M. PDGF и TGF-бета опосредуют выработку коллагена мезангиальными клетками, подвергшимися воздействию конечных продуктов гликозилирования. Kidney Int. 1995 год; 48:111–117. PMID: 7564067.
180. Петрова Р., Ямамото Ю., Мураки К., Йонекура Х., Сакураи С., Ватанабэ Т., Ли Х., Такеучи М., Макита З., Като И., Такасава С., Окамото Х., Имаидзуми Ю., Ямамото Х. Продвинутый кальций, индуцированный конечным продуктом гликирования. нарушения обработки в сердечных миоцитах мышей.Дж Мол Селл Кардиол. 2002 г.; 34:1425–1431. PMID: 12393002.
181. Cui XP, Li BY, Gao HQ, Wei N, Wang WL, Lu M. Влияние экстрактов проантоцианидина виноградных косточек на периферические нервы у крыс с диабетом, вызванным стрептозоцином. J Nutr Sci Vitaminol (Токио). 2008 г.; 54:321–328. PMID: 18797155.
182. Shi X, Liao S, Mi H, Guo C, Qi D, Li F, Zhang C, Yang Z. Гесперидин предотвращает аномалии сетчатки и плазмы у крыс с диабетом, вызванным стрептозотоцином. Молекулы. 2012 г.; 17:12868–12881. PMID: 23117428.
183.Kawai T, Takei I, Tokui M, Funae O, Miyamoto K, Tabata M, Hirata T, Saruta T, Shimada A, Itoh H. Влияние эпалрестата, ингибитора альдозоредуктазы, на диабетическую периферическую невропатию у пациентов с диабетом 2 типа, в отношении подавления N(ɛ)-карбоксиметиллизина. J Осложнения диабета. 2010; 24:424–432. PMID: 19716319.
184. Стефанска Б. Куркумин улучшает фиброз печени при сахарном диабете 2 типа — понимание механизмов его действия. Бр Дж. Фармакол. 2012 г.; 166:2209–2211.PMID: 22452372.
185. Эльсвейди М.М., Эльсвефи С.Е., Юнис Н.Н., Заглул М.С. Пиридоксамин, ингибитор гликирования белков, в отношении микроальбуминурии и провоспалительных цитокинов при экспериментальной диабетической нефропатии. Exp Biol Med (Мейвуд). 2013; 238:881–888. PMID: 23970406.
186. Sohn E, Kim J, Kim CS, Lee YM, Jo K, Shin SD, Kim JH, Kim JS. Экстракт Litsea japonica снижает развитие диабетической нефропатии посредством ингибирования накопления конечных продуктов повышенного гликозилирования у мышей db/db.Комплемент на основе Evid Alternat Med. 2013; 2013:769416. PMID: 23781268.
187. Цюань ХИ, Ким До Ю, Чунг Ш. Экстракт красного корейского женьшеня облегчает прогрессирующее повреждение почек, опосредованное конечным продуктом гликирования. Дж. Женьшень Res. 2013; 37:187–193. PMID: 23717171.

Гликозилированные белки и Hb A1C

Hb A содержит большую часть нормального взрослого гемоглобина (Hb) и включает второстепенные гемоглобины, Hb A1A, Hb A1B и Hb A1C. Иногда эти три соединения называют Hb A1, но A1C является основной фракцией и составляет 80% Hb A1.После синтеза Hb A в результате неферментативной реакции к N-концевому валину на любой из бета-цепей добавляется глюкоза, образуя гликированный Hb.

По мере циркуляции красных кровяных телец (эритроцитов) происходит необратимая перегруппировка основания пре-A1C с образованием стабильного кетоамина, A1C. В течение жизни эритроцитов (120 дней) этот процесс продолжается, и концентрация A1C пропорциональна концентрации глюкозы в крови. Затем концентрация A1C относится к среднему уровню глюкозы у человека с течением времени и может использоваться в качестве показателя степени контроля углеводов в течение двух-трехмесячного периода.

Существует также прямая связь между концентрацией Hb A1C и риском осложнений у больных сахарным диабетом. Поэтому ADA рекомендовала использовать измерения Hb A1C для мониторинга гликемического контроля.

Анализ Hb A1C в настоящее время считается стандартным биомаркером для контроля гликемии. В прошлом отсутствовала стандартизация, однако большинство современных анализов Hb A1C в настоящее время строго стандартизированы. В практических рекомендациях ADA четко указано, что измерение Hb A1C является методом Национальной программы стандартизации гликогемоглобина (NGSP) и прослеживается до эталонного анализа для контроля диабета и осложнений (DCCT).

Последние рекомендации ADA (2018) включают дополнительные формулировки и рекомендации, помогающие обеспечить надлежащее использование теста A1C для диагностики диабета и мониторинга гликемического контроля у людей с диабетом. ADA подчеркивает, что тест A1C может давать искаженные результаты у людей с определенными генетическими признаками, которые изменяют молекулы в их эритроцитах. Кроме того, ADA подчеркивает, что поставщики медицинских услуг должны знать об этих ограничениях, использовать правильный тип теста A1C и рассматривать альтернативные диагностические тесты (тест на глюкозу в плазме натощак или пероральный тест на толерантность к глюкозе), если есть несоответствие между A1C. и уровень глюкозы в крови.

В частности, ADA выпускает следующие рекомендации A1C:

  • Во избежание ошибочного или пропущенного диагноза тест A1C следует проводить с использованием метода, сертифицированного NGSP и стандартизированного для анализа DCCT.
  • Заметное несоответствие между измеренными уровнями A1C и уровнями глюкозы в плазме должно повысить вероятность интерференции анализа A1C из-за вариантов гемоглобина (например, гемоглобинопатии) и рассмотреть возможность использования анализа без интерференции или критериев глюкозы в плазме крови для диагностики диабета.
  • При состояниях, связанных с повышенным оборотом эритроцитов, таких как серповидно-клеточная анемия, беременность (второй и третий триместры), гемодиализ, недавняя кровопотеря или переливание крови или терапия эритропоэтином, для диагностики диабета следует использовать только критерии уровня глюкозы в плазме крови.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только та информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Набор для анализа гликированного белка (ab219802)

Обзор

  • Название продукта

    Набор для анализа гликированного белка

  • Обзор продукта

    ab219802 обеспечивает высокочувствительное обнаружение гликозилированных белков (конечные продукты расширенного гликозилирования, КПГ) с помощью простого метода, основанного на электрофорезе в полиакриламидном геле (ПААГ).Этот набор совместим с рядом биологических образцов, включая лизаты, плазму, сыворотку или гомогенаты тканей.

    Глюкоза и другие метаболиты гликолиза напрямую реагируют с важными клеточными компонентами, такими как ДНК, липиды и белок, посредством процесса, известного как гликирование. Во время гликирования молекулы восстанавливающего сахара реагируют с аминогруппами аминокислот, такими как те, которые находятся на N-концах лизина, аргинина и белка, что в конечном итоге приводит к образованию сложных и стабильных КПГ.

    В этом наборе используется электрофорез в флуоресцеин-фенилборатном геле (Flu-PAGE) для обнаружения аддуктов раннего гликирования белков путем использования обратимого ковалентного взаимодействия между борной кислотой и цис--диолами, которые присутствуют в аддуктах фруктозамин-белок в гликированных белках ( Pereira Morais et al., 2013 ). Это взаимодействие дополнительно усиливается за счет взаимодействия дополнительного заряда между боронатом и аминогруппой фруктозилизина ( Pereira Morais et al., 2010 ). Поскольку аномерные цис-диолы, полученные в результате этого взаимодействия, отсутствуют при N — и O -гликозилировании, этот метод позволяет специфически идентифицировать гликированные белки по сравнению с гликозилированными и немодифицированными белками, как ( Pereira Morais et al., 2013; Kassaar et al. др., 2017 ). Этот высокочувствительный метод обнаруживает самые ранние стадии гликирования, до того, как будут разработаны КПГ, и, таким образом, является идеальным инструментом для идентификации белков, модифицированных редуцирующим сахаром, в сложных биологических образцах, таких как гомогенаты плазмы и мозга.

Свойства

  • Инструкции по хранению

    Хранить при +4°C. Пожалуйста, обратитесь к протоколам.

  • Компоненты Идентификатор 1 комплект
    Флуоресцеин-борная кислота
    Флуоресцеин

Изображения

  • Обнаружение гликированного сывороточного альбумина человека в нормальной сыворотке человека с помощью анализа Flu-PAGE с использованием набора для обнаружения гликированного белка ab219802

    Сильная полоса, соответствующая гликированному сывороточному альбумину человека, присутствует в образцах, обработанных флуоресцеином и борной кислотой (HS FB ), но не в контрольных образцах флуоресцеина (HS F ).Слева: анализ Flu-PAGE нормальной человеческой сыворотки, инкубированной с рабочим раствором флуоресцеин-бороновой кислоты, приготовленным на воде. В центре: Flu-PAGE анализ нормальной человеческой сыворотки, инкубированной с рабочим раствором флуоресцеин-бороновой кислоты, приготовленным с метанолом. Правая панель: окрашивание кумасси голубым геля Flu-PAGE, использованного для создания изображения в центре. Гели Flu-PAGE визуализировали с помощью трансиллюминатора синего света с использованием оранжевого (595 нм) фильтра. Нормальную человеческую сыворотку разводили 1:10 в буфере перед мечением флуоресцеин-бороновой кислотой или флуоресцеином.М – предварительно окрашенные маркеры молекулярной массы.

Спецификации и документы

  • скачать паспорт безопасности

    Страна/регионВыберите страну/регион

    ЯзыкВыберите язык

  • Скачать спецификацию

Каталожные номера (2)

ab219802 упоминается в 2 публикациях.

  • Pereira Morais MP   et al. Анализ гликирования белков с использованием электрофореза в фенилборонат-акриламидном геле. Methods Mol Biol 1855:161-175 (2019). ПабМед: 30426417
  • Барто Л.А. и др. Материнский кортикостерон у мышей изменяет маркеры окислительного стресса, антиоксидантную функцию и содержание митохондрий в плацентах плодов женского пола. J Physiol 597:3053-3067 (2019). ПабМед: 31026055

Отзывы клиентов и ответы на вопросы

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.