Синтез гликогена (гликогеногенез)
Гликоген синтезируется в период пищеварения (через 1-2 ч после приёма углеводной пищи). Следует отметить, что синтез гликогена из глюкозы требует затрат энергии.
Глюкоза активно поступает из крови в ткани и фосфорилируется, превращаясь в глюкозо-6-фосфат. Затем глюкозо-6-фосфат превращается фосфоглюкомутазой в глюкозо-1-фосфат, из которой под действием (УДФ)-глюкопирофосфорилазы и при участии (УТФ) образуется УДФ-глюкоза.
Но в силу обратимости
реакции глюкозо-6-фосфат ↔ глюкозо-1-фосфат
синтез гликогена из глюкозо-1-фосфата
и его распад оказались бы также обратимыми
и поэтому неконтролируемыми. Чтобы
синтез гликогена был термодинамически
необратимым, необходима дополнительная
стадия образования уридиндифосфатглюкозы
из УТФ и глюкозо-1-фосфата. Фермент,
катализирующий эту реакцию, назван по
обратной реакции:
Образованная УДФ-глюкоза далее используется как донор остатка глюкозы при синтезе гликогена. Эту реакцию катализирует фермент гликогенсинтаза (глюкозилтрансфераза). Поскольку в данной реакции не используется АТФ, фермент называют синтазой, а не синтетазой. Фермент переносит остаток глюкозы на олигосахарид, состоящий из 6-10 остатков глюкозы и представляющий собой праймер (затравку), присоединяя молекулы глюкозы, α-1,4-гликозидными связями. Поскольку праймер редуцирующим концом соединен с ОН-группой остатка тирозина белка гликогенина, то гликогенсинтаза последовательно присоединяет глюкозу к нередуцирующему концу. Когда количество мономеров в синтезирующемся полисахариде достигает 11-12 моносахаридных остатков, фермент ветвления (гликозил-4,6-трансфераза) переносит фрагмент, содержащий 6-8 мономеров, то конца молекулы ближе к ее середине и присоединяет его α-1,6-гликозидной связью. В итоге образуется сильно разветвленный полисахарид.
Распад гликогена (гликогенолиз)
Распад гликогена или его мобилизация происходят в ответ на повышение потребности организма в глюкозе. Гликоген печени распадается в основном в интервалах между приёмами пищи, кроме того, этот процесс в печени и мышцах ускоряется во время физической работы.
Сначала фермент гликогенфосфорилаза расщепляет только α-1,4-гликозидные связи при участии фосфорной кислоты последовательно отщепляет остатки глюкозы от нередуцирующих концов молекулы гликогена и фосфорилирует их с образованием глюкозо-1-фосфата. Это приводит к укорочению ветвей.
Когда количество остатков глюкозы ветвях гликогена достигает 4, то фермент олигосахаридтрансфераза расщепляет α-1,4-гликозидную связь и переносит фрагмент, состоящий из 3 мономеров, к концу более длинной цепи.
Фермент α-1,6-гликозидаза гидролизует α-1,6-гликозидную связь в точке ветвления и отщепляет молекулу глюкозы. Таким образом, при мобилизации гликогена образуются глюкозо-1-фосфат и небольшое количество свободной глюкозы. Далее глюкозо-1-фосфат при участии фермента фосфоглюкомутазы превращается в глюкозо-6-фосфат.
Мобилизация гликогена в печени и мышцах идет одинаково до образования глюкозо-6-фосфата. В печени под действием глюкозо-6-фосфатазы глюкозо-6-фосфат превращается в свободную глюкозу, которая поступает в кровь. Следовательно, мобилизация гликогена в печени обеспечивает сохранение нормального уровня глюкозы в крови и снабжение глюкозой других тканей. В мышцах нет фермента глюкозо-6-фосфатазы и глюкозо-6-фосфат используется самими мышцами для энергетических целей.
Гликоген, синтез — Справочник химика 21
На приведенном рис. 27.1 отчетливо видна метаболическая специализация отдельных органов, которая определяется в первую очередь наличием в них специфической метаболической регуляции. Метаболизм в мозгу, мышцах, жировой ткани и печени сильно различается. Мышцы, например, использ тот в качестве источника энергии глюкозу, жирные кислоты, кетоновые тела и синтезируют гликоген в качестве энергетического резерва, в то время как мозговая ткань в качестве энергетического источника использует исключительно глюкозу. Специализация жировой ткани — синтез, запасание и мобилизация триацилглицеролов. Исключительно велика роль печени в обмене практически всех органов. Это мобилизация гликогена и глюконеогенез, которые обескровьПомимо прямых переходов метаболитов этих классов веществ друг в друга, существует тесная энергетическая связь, когда энергетические потребности могут обеспечиваться окислением какого-либо одного класса органических веществ при недостаточном поступлении с пищей других. Важность белков (в частности, ферментов, гормонов и др.) в обмене всех типов химических соединений слишком очевидна и не требует доказательств. Ранее было отмечено большое значение белков и аминокислот для синтеза ряда специализированных соединений (пуриновые и пиримидиновые нуклеотиды, порфирины, биогенные амины и др.). Кетогенные аминокислоты, образующие в процессе обмена ацетоуксусную кислоту (ацетоацетил-КоА), могут непосредственно участвовать в синтезе жирных кислот и стеринов. Аналогично могут использоваться гликогенные аминокислоты через ацетил-КоА, но после предварительного превращения в пируват. Некоторые структурные компоненты специализированных липи-
Глюконеогенез —синтез глюкозы из неуглеводных продуктов. Такими продуктами или метаболитами являются в первую очередь молочная и пировиноградная кислоты, так называемые гликогенные аминокислоты, глицерол и ряд других соединений. Иными словами, предшественниками глюкозы в глюконеогенезе может быть пируват или любое соединение, превращающееся в процессе катаболизма в пируват или один из промежуточных продуктов цикла трикарбоновых кислот .
Аминокислоты пищевых белков потребляются организмом в первую очередь для построения белков, необходимых организму для роста, возобновления тканей и синтеза ферментов и гормонов. Избыток аминокислот, введенный с пищей, дезаминируется, причем образующийся аммиак удаляется в виде мочевины или мочевой кислоты, а органический остаток превращается в углеводы или жиры, т.е. в горючее , которое служит источником энергии. (Нормальный животный организм не откладывает запасов белков, подобно тому как он откладывает гликоген или жиры.)
Нуклеотиды являются регуляторами метаболизма. Циклический АМР-универсальный посредник действия многих гормонов, встречающийся повсеместно. Ковалентные модификации, производимые молекулами АТР, изменяют активность некоторых ферментов в качестве примера можно назвать фосфорилирование гликоген-синтезы и аденилирование глутамин-синтетазы. [c.255]
Метаболиты, образующиеся из углеродных скелетов аминокислот, либо непосредственно включаются в цикл трикарбоновых кислот, либо превращаются в пируват и через ацетил-КоА деградируют до образования конечных продуктов — Oj и HjO. В зависимости от потребностей организма безазотистые метаболиты могут включаться в синтез глюкозы (гликогенные аминокислоты) либо в синтез высших жирных кислот (кетогенные аминокислоты).
Гликоген—главная форма запасания углеводов у животных и человека. Накапливается гликоген главным образом в печени (до 6% от массы печени) и в скелетных мышцах, где его содержание редко превышает 1%. Запасы гликогена в скелетных мышцах ввиду значительно большей массы последних превышают его запасы в печени. Гликоген присутствует в цитозоле в форме гранул диаметром от 10 до 40 нм. На электронных микрофотографиях гликогеновые гранулы выглядят плотными. Установлено, что эти гранулы, кроме гликогена, содержат ферменты, катализирующие синтез и распад гликогена. Однако гликогеновые гранулы отличаются от мультиферментных комплексов (например, от пируватдегидрогеназного комплекса). Степень структурной организации гликогеновых гранул ниже, чем в мультиферментных комплексах. Следует подчеркнуть, что синтез и распад гликогена в клетке осуществляются разными метаболическими путями.
Между глюкозой и гликогеном мозговой ткани имеется тесная связь, выражающаяся в том, что при недостаточном поступлении глюкозы из крови гликоген головного мозга является источником глюкозы, а глюкоза при ее избытке —исходным материалом для синтеза гликогена. Распад гликогена в мозговой ткани происходит путем фосфоролиза с участием системы цАМФ. Однако в целом использование гликогена в мозге по сравнению с глюкозой не играет существенной роли в энергетическом отношении, так как содержание гликогена в головном мозге невелико.
Ряд других, довольно редко встречающихся наследственных заболеваний также вызван накоплением гликогена, которое обусловлено по существу той же причиной, а именно сильным ингибированием процесса расщепления гликогена в гликолитическом метаболизме, что в свою очередь связано с недостаточной активностью какого-нибудь из ферментов фос-фофруктокиназы, киназы фосфорилазы печени, фосфорилазы печени или глюкозо-6-фосфатазы печени. В последнем случае накопление гликогена объясняется тем, что его запасы не поступают из печени в кровь в виде свободной глюкозы. При одном из таких заболеваний имеет место нехватка ветвящего фермента, участвующего в синтезе гликогена, в результате чего образующийся гликоген содержит необычно длинные неразветвленные ветви. Другая же форма заболевания связана с недостатком фермента, ответственного за расщепление гликогена в точках ветвления, в результате чего легко из печени может удаляться лишь ограниченное количество глюкозы, образующейся в результате расщепления только наружных неразветвленных ветвей гликогена.
Синтез жиров в организме происходит главным образом из углеводов, поступающих в избыточном количестве и не используемых для синтеза гликогена. Кроме этого, в синтезе липидов участвуют также и некоторые аминокислоты. По сравнению с гликогеном жиры представляют более компактную форму хранения энергии, поскольку они менее окислены и гидратированы. При этом количество энергии, резервированное в виде нейтральных липидов в жировых клетках, ничем не ограничивается в отличие от гликогена. Центральным процессом в липогенезе является синтез жирных кислот, поскольку они входят в состав практически всех групп липидов. Кроме этого, следует помнить, что основным источником энергии в жирах, способным трансформироваться в химическую энергию молекул АТФ, являются процессы окислительных превращений именно жирных кислот. [c.338]
Примерно 1,5—2 10 лет назад парциальное давление Оа в атмосфере достигло 0,02—0,207о современного уровня. При этом начал возникать аэробный метаболизм, дыхание. При клеточном дыхании происходит ряд взаимосвязанных процессов синтеза биологических молекул, необходимых для жизни, и зарядка АТФ (окислительное фосфорилирование). Молекулы пищевых веществ сгорают , окисляются до СОг и НаО, причем Оа служит конечным акцептором водорода. Освобождение химической энергии из пищи происходит, грубо говоря, в трех фазах. Первая состоит в расщеплении макромолекул и молекул жиров. Из белков получаются аминокислоты, из углеводов (крахмал, гликоген)—гексо-зы, из жиров — глицерин и жирные кислоты. Из этих веществ [c.53]
Образование гликогена из глюкозы и обратное превращение гликогена в глюкозу происходит в результате ферментативных процессов фосфорилирования и дефосфорилирования. При синтезе гликогена глюкоза фосфорилируется в 6-фосфорный эфир глюкозы, последний затем изомеризуется в 1-фосфорный эфир глюкозы, который далее, в реакции обратной фосфоролизу, превращается в гликоген. Те же реакции, протекающие в обратном направлении, ведут к образованию глюкозы из гликогена. [c.101]
Глюкоза проникает в гепатоциты (как и в (З-клетки) путем облегченной диффузии при участии ГЛЮТ-2, независимого от инсулина и имеющего высокую К . В гепатоцитах глюкоза быстро превращается в глюкозо-6-фосфат глюкокиназой (гексокиназой ГУ ), которая тоже имеет высокую К (12 мМ) и не ингибируется продуктом реакции (в отличие от других гексокиназ). Далее глюкозо-6-фосфат может использоваться по двум напргшлениям — синтез гликогена и синтез жиров. При синтезе гликогена глюкозо-6-фосфат превращается в глюкозо-1-фосфат, который непосредственно включается в гликоген. Синтез жиров гораздо сложнее он включает гликолиз (для образования глицерина и пирувата), окислительное декарбоксилирование пирувата, пентозофосфатный путь, синтез жирных кислот и синтез жиров. В печени необратимые реакции этих путей стимулируются инсулином и подавляются глюкагоном. Необратимые реакции глюконеогенеза, наоборот, подавляются инсулином и стимулируются глюкагоном. [c.408]
Макромолекулы разветвленного полимера (рис. 1,6) представляют собой цепи с боковыми ответвлениями. Число боковых ответвлений, а также отношение длины основной цепи к длине боковых цепей могут быть различными. К разветвленным полимерам относятся амилопек-тин (одна из составных частей крахмала), гликоген и, по-видимому,некоторые смешанные природные высокомолекулярные соединения. В последние годы синтез разветвленных полимеров получил широкое развитие. В процессе синтеза к линейной макромолекуле одного состава можно присоединить ( привить ) боковые цепи другого состава [c.28]
Определение активности образующейся фосфорилазы а. Активность фермента измеряют по обратной реакции (синтезу гликогена), сопровождающейся выделением неорганического фосфата. К малеат-ному буферу (0,1 М), pH 6,5, содержащему 0,1 М глюкозо-1-фосфат — 2%-ный гликоген, добавляют равный объем раствора, полученного после киназной реакции. Реакцию проводят 5 мин при 30° С. Останавливают реакцию добавлением реактивов для определения неорганического фосфата. Количество образовавшегося фосфата рассчитывают по калибровочному графику. [c.224]
Осн физиол. ф-ция И.-регуляция уровня глюкозы в крови. Он улучшает усвоение глюкозы тканями и стимулирует ее превращение в гликоген, облегчает проникновение глюкозы в клетки С недостатком И в организме связано возникновение тяжелого нарушения обмена в-в (сахарный диабет), при к-ром в крови резко повышается концентрация глюкозы (гипергликемия), наблюдается избыточное выведение глюкозы с мочой (глюкозурия), нарушается синтез белков и жиров. Введение препаратов И. обеспечивает лечебный эффект При их передозировке концентрация глюкозы в крови падает ниже нормы (гипогликемия), что может привести к потере сознания (гипогликемич. кома) и даже к смерти. [c.242]
Биосинтез П. в живой клетке идет сложными путями, различными для разных П. характерным для этого процесса является ферментативный перенос гли-козильных остатков с участием уриди-новых коферментов. Синтез П., близких по строению гликогену, удалось осуществить вне организма, исходя из фосфорилированной глюкозы с применением системы специфич. ферментов. П.— основной источник углеводов в питании. [c.20]
К отдельному подклассу относят Т., катализирующие перенос гликозильных остатков (гликозилтрансферазы). Нек-рые из этих Т. обладают также гидролитич. активностью, к-рая может рассматриваться как перенос гликозильного остатка на молекулу воды. Акцептором может служить также Н3РО4 в случае фосфорилаз. Наиб, распространен перенос остатка углевода от олигосахарида или богатого энергией метаболита на др. молекулу углевода. К наиб, изученным Т. этого подкласса можно отнести ферменты синтеза гликогена [напр., гликоген(крахмал)синтетазу и га-локтозилтрансферазу]. [c.625]
Выше мы уже рассматривали синтез одного из гомополисахаридов— гликогена (гл. И, разд. Е,3). У животных гликоген образуется из иОР-глюкозы, тогда как в бактериях — из АОР-глюкозы. Последнее соединение служит также донором глюкозильных единиц при синтезе крахмала (рис. 12-1) [10а]. Разветвленные молекулы гликогена и амнлопектина нарастают с нередуцирующих концов цепи. Сочетание роста и распада на одних и тех же концах молекулы обеспечивает быстрое накопление или использование глюкозильных единиц. Аналогичный способ переноса остатков глюкозы от иОР-производных на нередуцирующие концы углеводной цепи характерен также для синтеза многих олигосахаридных групп, связанных с белками и липидами. [c.535]
Приведенные наблюдения позволяют высказать предположение, касающееся одной из загадок синтеза крахмала. Суть ее в следующем. Разветвленный компонент крахмала амилопектин, по-видимому, синтезируется в основном так же, как гликоген. Единственная разница состоит в том, что внешние цепи амилопектина удлиняются до того, как образуются новые ветви. Особый ветвящий фермент (Q-фермент), подобный соответствующему ферменту синтеза гликогена, переносит часть цепи на ОН-группу остатка глюкозы, включенного в прилегающую и параллельно расположенную полисахаридную цепь. В гранулах крахмала амилоза и амилопектин тесно переплетены друг с другом как же случается, что ветвящий фермент никогда не присоединяет боковых ветвей к неразветвленным цепям амилозы Одна из причин может состоять в том, что линейные цепочки амилозы ориентированы в противоположном направлении по сравнению с цепями амилопектина. Невосстанавливающие концы молекул амилозы могут оказаться направленными к центру гранул крахмала, а удлинение по механизму встраивания может идти с восстанавливающих концов. Понятно, что по мере роста гранулы эти концы должны постоянно отодвигаться к периферии [12]. Мы приводим это сугубо умозрительное рассуждение исключительно с целью показать, что в проблеме синтеза полисахаридов имеется множество нерешенных вопросов. [c.537]
Важнейшими представитсля1 ш полимеров с разветвленны. п1 люлекулакш являются крахмал, гликоген и некоторые другие полисахариды частично они образуются при техническом синтезе линейных полимеров (например, дивиниловых каучуков). Кроме того, разветвленными молекулами обладают различные графтполимеры (или привитые полимеры, см. стр. 24). [c.239]
В механизме действия глюкагона первичным является связывание со специфическими рецепторами мембраны клеток , образовавшийся глю-кагонрецепторный комплекс активирует аденилатциклазу и соответственно образование цАМФ. Последний, являясь универсальным эффектором внутриклеточных ферментов, активирует протеинкиназу, которая в свою очередь фосфорилирует киназу фосфорилазы и гликогенсинтазу. Фосфорилирование первого фермента способствует формированию активной гликоген-фосфорилазы и соответственно распаду гликогена с образованием глюкозо— 1-фосфата (см. главу 10), в то время как фосфорилирование гликогенсинтазы сопровождается переходом ее в неактивную форму и соответственно блокированием синтеза гликогена. Общим итогом действия глюкагона являются ускорение распада гликогена и торможение его синтеза в печени, что приводит к увеличению концентрации глюкозы в крови. [c.272]
После того как в мыщцах истощается запас гликогена, основным источником пирувата становятся аминокислоты, образующиеся после деградации белков. При этом более 30% аминокислот, поступающих из крови в печень, приходится на аланин — одну из гликогенных аминокислот, углеродный скелет которой используется в печени как предшественник для синтеза глюкозы. Механизм превращения мышечных аминокислот в аланин, схема его участия в глюконеогенезе представлены в гл. 24. Другим источником пирувата является лактат, который накапливается в интенсивно работающих мышцах в процессе анаэробного гликолиза, когда митохондрии не успевают реокислить накапливающийся НАДН. Лактат транспортируется в печень, где снова превращается в пируват, а затем в глюкозу и гликоген. Этот физиологический цикл (рис. 20.2) называют циклом Кори (по имени его первооткрывателя). У цикла Кори две функции — сберечь лактат для последующего синтеза глюкозы в печени и предотвратить развитие ацидоза. [c.273]
Углеродные скелеты аминокислот могут включаться в ЦТК через ацетил-КоА, пируват, оксалоацетат, а-кетоглутарат и сукцинил-КоА. Пять аминокислот (Фен, Лиз, Лей, Трп, Тир) считаются кетогенными , поскольку они являются предшественниками кетоновых тел, в частности ацетоуксусной кислоты, в то время как большинство других аминокислот, обозначаемых как гликогенные , служат в организме источником углеводов, в частности глюкозы. Подобный синтез углеводов de novo усиливается при некоторых патологических состояниях, например при сахарном диабете, а также при гиперфункции коркового вещества надпочечников и введении глюкокортикоидов (см. главу 8). Разделение аминокислот на кетогенные и гликогенные носит, однако, условный характер, поскольку отдельные участки углеродных атомов Лиз, Трп, Фен и Тир могут включаться и в молекулы предшественников глюкозы, например Фен и Тир —в фумарат. Истинно кетогенной аминокислотой является только лейцин. [c.440]
Аспарагиновая кислота принимает непосредственное участие в орни-типовом цикле мочевинообразования, в реакциях трансаминирования и биосинтезе углеводов (гликогенная аминокислота), карнозина и ансерина, пуриновых и пиримидиновых нуклеотидов (см. главу 14), а также в синтезе М-ацетиласпарагиновой кислоты в ткани мозга. Роль последней, содержащейся в довольно высоких концентрациях в ткани мозга млекопитающих, пока не выяснена. [c.460]
Так, совершенно очевидно, что организм длительное время может обходиться без липидов, поскольку при метаболизме глюкозы и аминокислот образуются глицерол-З-фосфат, ацетил-КоА, происходит генерация восстановительных эквивалентов на НАДФН, т. е. создаются все условия для синтеза липидов. Следует отметить, что синтез глюкозы из ацетил-КоА происходить в организме человека и млекопитающих не может и только глицерол и гликогенные аминокислоты являются предшественниками для запуска процесса глюконеогенеза. [c.449]
Аминокислоты в организме прежде всего используются для синтеза белков и пептидов. Кроме этого, ряд аминокислот служат предшественниками для образования соединений непептидной природы пуриновых и пиримидиновых оснований, биогенных аминов, порфиринов (в том числе гема), никотиновой кислоты, креатина, холина, таурина, тироксина и ряда других. Из углеродного скелета гликогенных аминокислот синтезируются углеводы, кетогенных — липиды и кетоновые тела. Основным органом метаболизма аминокислот является печень, где происходят многие синтетические процессы, связанные с использованием аминокислот, а также важный процесс перераспределения избыточных количеств, потребляемых с пишей углеродных цепей аминокислот и азота. [c.369]
Биологические функции. Белки могут выполнять в живых организмах самые различные функции катализировать (ферменты) и регулировать (гормоны) биохимич. реакции входить в состав соединительной ткани (напр., коллаген) или мышц (актин, миозин) служить резервными питательными веществами (гранулы белка в цитоплазме) и др. Функции дезоксирибонуклеиновой к-ты — передача генетич. информации из поколения в поколение при клеточном делении. Этот Б. служит исходной матрицей при передаче информации внутри клетки. Рибонуклеиновая к-та также участвует в этом процессе, приводящем к синтезу специфич. белков клетки. Полисахариды могут служить резервными питательными веществами (напр., крахмал, гликоген), выполнять структурные функции (напр., целлюлоза полисахариды соединительной ткани), обеспечивать специфические свойства поверхности клеток (напр.1, антигенные полисахариды микроорганизмов) или защиг ту организма в целом (напрнмер, камеди и слизи растений). [c.128]
Рассмотрим прежде всего, как регулируется само вступление остатков глюкозы на путь гликолиза. Вовлечение глюкозных остатков в процесс гликолиза обеспечивают две важные реакции, и обе эти реакции контролируются регуляторными ферментами. Первая такая реакция-это катализируемое гексокиназой фосфорилирование свободной глюкозы в положении 6 за счет АТР. В некоторых тканях, например в скелетных мыщцах, гексокиназа функционирует как аллостерический фермент и ингибируется продуктом реакции глюкозо-6-фосфатом, как это показано на рис. 15-13. Всякий раз, когда концентрация глюкозо-6-фос-фата в клетке сильно возрастает, т. е. когда он образуется быстрее, чем потребляется, наступает ингибирование-гексокиназа под действием глюкозо-6-фос-фата выключается и дальнейшего фосфорилирования глюкозы не происходит до тех пор, пока избыток глюкозо-6-фосфа-та не будет использован. В печени, однако, преобладает другой фермент-глюкокиназа, который не ингибируется глю-козо-6-фосфатом (разд. 15.6,а). Поэтому в печени, способной хранить большие количества гликогена, избыточная глюкоза крови может фосфорилироваться с образованием глюкозо-6-фосфата, который затем через глюкозо-1-фосфат превращается в гликоген, т. е. в запасной полисахарид. При повышении концентрации глюкозы в крови гормон инсулин, выделяемый поджелудочной железой в кровь, стимулирует синтез глюкокиназы. При диабете и во время голодания глюкокиназная активность понижена. [c.462]
Электронная микрофотография гранул гликогена, выделенных из печени крысы (метод негативного контраста). Эти гранулы, представляющие собой запасную форму глюкозного топлива в печени, называются а-частицами. Они состоят из более мелких р-частиц. Гранулы содержат не только гликоген, но и ферменты, необходимые для его синтеза и расщепления, равно как и ферменты, осуществляющие ре-ципрокную регулящ1ю этих процессов. [c.600]
Синтез глюкозы из малых молекул-предшественников идет с особенно большой скоростью в период восстановления после мышечной нагрузки, требующей напряжения всех сил, например после бега на 100 м (дополнение 15-1). При такой интенсивной мышечной работе потребность скелетных мыпщ в АТР неизмеримо возрастает и циркуляторная система уже не успевает доставлять к ним глюкозу и кислород достаточно быстро для того, чтобы эту потребность удовлетворить. В этом случае в качестве резервного топлива используется мышечный гликоген, быстро расщепляющийся в процессе гликолиза с образованием лактата это сопровождается синтезом АТР, который и служит источником энергии для мышечного сокращения. Поскольку в таких условиях кислорода не хватает, лактат не может подвергнуться в мышцах дальнейшим превращениям и диффундирует в кровь, так что его содержание в крови может быть очень высоким. Закончивший стометровку спринтер вначале дышит еще очень тяжело, но постепенно его дыхание выравнивается и через некоторое время вновь становится нормальным. В течение этого периода восстановления возвращается к нормальному низкому уровню также и содержание лактата в крови. Значительная часть избытка кислорода, потребляемого в период восстановления (этот избыток служит мерой так называемой кислородной задолженности), расходуется на образование АТР, который необходим для того, чтобы из лактата, образовавшегося анаэробно во время спринтерского бега, могли быть ресинтезированы глюкоза крови и мышечный гликоген. За время восстановления (а для полного восстановления может потребоваться до 30 мин) лактат удаляется из крови печенью и превращается в глюкозу крови путем глюконеогенеза, который мы описали выше. Глюкоза крови возвращается в мышцы, и здесь из нее образуется гликоген (рис. 20-5). Поскольку на образова- [c.608]
Общее равновесие этих трех реакций сильно сдвинуто в сторону синтеза гликогена. Гликоген-синтазе требуется в качестве затравки а (1 4)-полиглюкозная цепь, или ветвь молекулы гликогена, состоящая не менее чем из четырех глюкозных остатков, к которым фермент последовательно присоединяет глюко-зильные группы с нередуцирующего конца. [c.613]
Соотнощение между скоростями синтеза и распада гликогена в печени регулируется в конечном счете двумя гормонами адреналином (вырабатывается мозговым веществом надпочечников) и глю-кагоном (вырабатывается поджелудочной железой). Эти гормоны действуют, изменяя соотнощение активной и неактивной форм гликоген-фосфорилазы и гликоген-синтазы. Секреция адреналина стимулирует расщепление гликогена в печени и мышцах, повышая отношение фосфорилазы а к фосфорилазе Ь и одно- [c.615]
У человека известен ряд генетических болезней, связанных с нарушением синтеза или распада гликогена. Одним из первых был описан случай хронического увеличения печени-у 8-летней девочки, у которой наблюдались также различного рода нарушения обмена. Девочка умерла от гриппа. Вскрытие показало, что ее печень была в 3 раза больше нормы в ней содержалось огромное количество гликогена на долю его приходилось почти 40% сухого веса органа. Выделенный из печени гликоген в химическом отношении оказался вполне нормальным, однако, когда кусочек ткани печени гомогенизировали и инкубировали в буфере, этот гликоген так и остался интактным-ни лактат, ни глюкоза не образовались. Когда же к гликогену добавили суспензию, приготовленную из ткани нормальной печени, то очень быстро произошло его расщепление до глюкозы. На основании этой биохимической проверки исследователи пришли к выводу, что у больной был нарушен процесс расщепления гликогена (эту болезнь часто называют болезнью Гирке по имени описавшего ее врача). Сначала предполагалось, что дефектным ферментом была в этом случае глюкозо-6-фос-фатаза, поскольку больная печень не образовывала глюкозы однако отсутствие образования лактата указывало на то, что дефект затрагивал либо гликоген-фосфорилазу, либо дебранчинг-фермент [а(1 — 6)-глюкозидазу]. Позже исследователи укрепились в мнении, что в этом классическом случае была затронута именно а(1 — 6)-глюкозидаза. Вследствие этого в молекулах гликогена, находящихся в печени, могли расщепляться с образованием глюкозы или [c.616]
Синтез — гликоген — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Синтез — гликоген
Cтраница 1
Синтез гликогена начинается через 1 — 2 ч после приема пищи, содержащей углеводы. Процесс синтеза гликогена требует затраты энергии АТФ. [1]
Синтез гликогена и других полисахаридов, а также таких дисахаридов, как лактоза, происходит в организме животных из фосфорилированных моносахаридов. [2]
Путь синтеза гликогена также отличается от пути, по которому идет его расщепление. Он включает превращение глюкозо-1 — фосфата в уридиндифосфат-глюкозу, которая затем-при участии гликоген-синтазы — передает глюкозиль-ные группы на нередуцирующий конец боковых цепей гликогена. Процессы синтеза и расщепления гликогена регулируются независимо и реципрокно. Соотношение скоростей этих двух процессов контролируется гормонами адреналином и глкжагоном. Известен ряд генетических дефектов, при которых синтез или расщепление гликогена нарушены. [3]
В синтезе гликогена принимают участие также карбонаты. Это доказывается тем, что при кормлении животного глюкозой с одновременным введением меченого бикарбоната NaHCu03 гликоген печени был радиоактивным, если животное находилось в условиях, когда происходит усиленное отложение гликогена. [4]
Он стимулирует синтез гликогена и белков. [5]
В печени синтез гликогена и его регуляция в основном аналогичны тем процессам, которые протекают в других органах и тканях, в частности в мышечной ткани. [7]
Активирующее действие на синтез гликогена в мышцах оказывает также инсулин, способствуя дефосфорилированию гликогенсинтазы за счет активации протеинфосфатазы, катализирующей реакцию дефосфорилирования этого фермента. [9]
В какой точке регулируется синтез гликогена. Объясните, каким образом два приведенных ниже наблюдения могут помочь определить регулируемую стадию синтеза гликогена в скелетных мышцах. [10]
В то время как синтез гликогена в печени происходит с участием UDP-глюкозы, для синтеза крахмала у зеленых растений и гликогена у различных бактерий используется ADP-глюкоза. Гликогенсинтетаза печени активируется глюкозо-6 — фосфатом, Регуляторные системы, имеющиеся у бактерий и растений, сильно отличаются от системы, действующей в клетках печени. У Escherichia coli, Arthrobacter и Rhodospirillum rubrum, а также в листьях шпината AMP и ADP действуют как ингибиторы, а предшественники ( глюкозо-1 — фосфат) — как стимуляторы. Синтез полисахаридов-прекрасный пример того, как один и тот же результат может достигаться с помощью разных регуляторных систем. [11]
Подробно был также исследован синтез гликогена с участием пировиноградной и молочной кислоты. [12]
В печени происходит не только синтез гликогена из глюкозы, но и обратный процесс — гидролиз гликогена до глюкозы. Этот процесс вызывается понижением концентрации сахара в крови в результате усвоения глюкозы различными тканями и органами. [13]
Избыток — ее идет на синтез гликогена, который отлагается в тканях и органах и по меренеобхо-димости используется организмом для обеспечения энергетических процессов. Синтез гликогена и отложение его в виде запасного вещества происходит в печени. На первой стадии протекает реакция превращения глюкозо-6 — фосфата в глюкозо-1 — фоофат при участии фосфоглюкомутазы. [14]
Если учесть современные представления о механизме синтеза гликогена, согласно которым для его протекания необходимы в качестве затравки полисахаридные цепи, и что накопление массы гликогена происходит у неальдегидных концов наружных ветвей, делается понятным, что сохранение ядер молекул или их крупных обломков, имеющих много концевых групп, должно играть важную биологическую роль, способствуя ускорению процесса биосинтеза. [15]
Страницы: 1 2 3 4
Гликогенолиз и гликогеногенез
Гликоген способен синтезироваться почти во всех тканях, но наибольшие его запасы находятся в печени и скелетных мышцах.
Накопление данного полисахарида в миоцитах регистрируется в период их восстановления после работы, особенно при приеме богатой углеводами пищи. В гепатоцитах ускорение синтеза гликогена характерно только после приема пищи и при гипергликемии. Такие отличия метаболизма обусловлены наличием изофермента гексокиназы, фосфорилирующей глюкозу в глюкозо-6-фосфат. В печени работаетеё изоформа – глюкокиназа, обладающая низким сродством к глюкозе, что ведет к захвату моносахарида гепатоцитом только при высокой концентрации в крови (после еды), что впоследствии метаболизирует ее в любом направлении. При нормогликемии преодоление глюкозы цитолеммой клеткой тормозится.
Непосредственно синтез гликогена обеспечивают следующие ферменты.
Рис. 9. Реакции синтеза уридилдифосфатглюкозы (УДФ-глюкозы)
Фосфоглюкомутаза обратимо изомеризуетглюкозо-6-фосфат в глюкозо-1-фосфат. Глюкозо-1-фосфат-уридилтрансфераза – энзим, осуществляющий ключевую реакцию синтеза. Её необратимость обусловливается гидролизом высвобождающегося при этом дифосфата (рис. 9).
Гликогенсинтаза образует α-1,4-гликозидные связи и удлиняет гликогеновую цепочку, присоединяя первый углеродный атом УДФ-глюкозы к четвертому атому углерода концевого остатка гликогена (рис. 10).
Рис. 10. Химизм реакции гликогенсинтазы
Амило-α-1,4-α-1,6-гликозилтрансфераза («гликогенветвящий»фермент) переносит фрагмент (6 остатков глюкозы) на соседнюю цепь, образуя α-1,6-гликозидную связь (рис. 11).
Рис. 11. Роль гликогенсинтазы и гликозилтрансферазы в синтезе гликогена
Гликогенолиз
Гликоген печени расщепляется при снижении концентрации глюкозы в крови, прежде всего между приемами пищи. Через 12-18 часов голодания его запасы в органе полностью истощаются.
В мышцахколичество гликогена уменьшается обычно только во время физической нагрузки – длительной и/или напряженной, т.к. этот полисахарид необходим для обеспечения глюкозой работы самих миоцитов. Из-за отсутствия в них глюкозо-6-фосфатазы находящийся в клетках отрицательно заряженный эфир моносахарида не способен преодолеть цитолемму и выйти в кровь, что позволяет использовать гликоген только для собственных нужд.
В гликогенолизе непосредственно участвуют три фермента (рис. 12):
· Фосфорилаза гликогена разрывает α-1,4-гликозидные связи с отщеплением глюкозо-1-фосфата. Фермент работает до тех пор, пока до точки ветвления (α1,6-связи) не останется 4 остатка глюкозы.
· α(1,4)-α(1,6)-Глюкантрансфераза – энзим, переносящий фрагмент трисахарида на другую цепь с образованием новой α1,4-гликозидной связи. При этом на прежнем месте остается один остаток глюкозы и «открытая» действию катализатора доступная α1,6-гликозидная связь.
· Амило-α1,6-глюкозидаза, («деветвящий« фермент) гидролизует последнюю с отрывом свободной (нефосфорилированной) глюкозы. В результате возникает цепь без ветвлений, вновь служащая субстратом для фосфорилазы.
Рис.12.Работа ключевых ферментов гликогенолиза
При этом в одной клетке не могут идти одновременно синтез и распад гликогена – это противоположные процессы с совершенно с разными задачами. Катаболизм и анаболизм гомополисахарида исключают друг друга или, по-другому, они реципрокны.
Узнать еще:
что это такое? 🚩 Естественные науки
Гликоген представляет собой комплексный углевод. Он образуется из поступающей в организм с пищей глюкозы в процессе гликогенеза. С точки зрения химии это – коллоидальный полисахарид с разветвленной цепью, состоящей из остатков глюкозы.
С точки зрения структуры гликоген – это сотни связанных между собой особым образом молекул глюкозы. Иногда гликоген именуют «животным крахмалом», ведь он встречается исключительно в организмах живых существ.
Функция гликогена состоит в том, чтобы быть резервом глюкозы для организма.
Как происходит синтез этого углевода? В момент приема пищи углеводы (например, лактоза, сахароза, мальтоза, крахмал) расщепляются под воздействием особого фермента на небольшие молекулы. После этого в пределах тонкого кишечника сахароза и панкреатическая амилаза участвуют в гидролизе остатков углеводов до моносахаридов. Одна часть освобожденной глюкозы поступает в кровоток и направляется в печень. Другая часть переходит в клетки иных органов.
В мышечных клетках идет распад моносахарида глюкозы (гликолиз). В этом процессе обычно участвует кислород. Происходит синтез молекул АТФ, которые представляют собой источник универсальной энергии для любых живых организмов. Однако далеко не вся глюкоза, что вводится в организм с пищей, идет на синтез АТФ. Некоторая ее часть запасается в виде гликогена. В процессе гликогенеза происходит полимеризация – последовательное подсоединение мономеров глюкозы друг к другу. Под воздействием особых ферментов формируется разветвленная полисахаридная цепь.
Полученный гликоген хранится в цитоплазме некоторых клеток организма в виде гранул. Больше всего гликогена запасается в мышечной ткани и печени. При этом мышечный гликоген становится ценным источником глюкозы для самих мышц. А гликоген, который содержится в печени, позволяет поддерживать правильную концентрацию глюкозы в крови.
Печень представляет собой второй по размеру орган тела после кожи. Эта железа очень тяжелая – вес печени доходит у взрослого человека до полутора килограммов. Одна из важных функций этого органа – поддержание углеводного обмена. Будучи своего рода фильтром, печень участвует в поддержании нужного уровня глюкозы в крови. Она – своего рода буфер глюкозы. Печень с ее регуляторной функцией крайне необходима организму.
Некоторый запас гликогена содержится:
- в клетках сердца;
- в нервных клетках;
- в соединительной ткани;
- в эпителии;
- в слизистой оболочке матки;
- в тканях эмбрионального типа.
Гликоген – это энергетический резерв организма. Когда возникает острая необходимость, организм быстро может получить из гликогена глюкозу. Происходит это следующим образом. Гликоген распадается в промежутках между отдельными приемами пищи. Его распад также сильно ускоряется при серьезной физической нагрузке. Такой процесс идет посредством отщепления глюкозных остатков при воздействии на них специальных ферментов. В результате гликоген распадается на глюкозо-6-фосфат и свободную глюкозу. При этом затрат АТФ не происходит.
Одним из наиболее важных внутренних органов тела человека является печень: она выполняет ряд крайне важных функций, обеспечивающих жизнедеятельность. Одна из таких функций – поддержание нормального уровня сахара в крови. Правильный уровень нужен для работы головного мозга.
Запасы гликогена в печени нужны для покрытия потребностей в глюкозе по всему организму. А вот запасы гликогена в мышечной ткани могут быть использованы лишь локально. Иначе говоря: при выполнении приседаний тело потребляет гликоген только из мышц ног. Запасы гликогена в других мышцах при этом не расходуются.
Гликоген запасается не в мышечных волокнах непосредственно, а в окружающей эти волокна питательной жидкости. На размер гликогеновых депо влияют регулярные силовые нагрузки. При этом мышцы становятся более крупными и объемными.
Основной источник пополнения запасов гликогена – углеводы из продуктов питания. Чем ниже гликемический индекс того или иного углевода, тем медленнее от отдает энергию в кровь.
Если уровень сахара в крови понижается, в крови активизируется фосфорилаза. Тогда гликоген расщепляется. Глюкоза подается в кровь, обеспечивая организм энергией. В случае повышения уровня сахара (к примеру, после еды) клетки печени приступают к активному синтезу гликогена.
Значительные отклонения уровня глюкозы от нормальных значений опасны для здоровья.
Нарушения в обмене гликогена считаются наследственными заболеваниями. Причинами сбоев становятся разные дефекты ферментов, которые непосредственным образом участвуют в настройке процессов образования гликогена и его расщепления.
В числе гликогеновых заболеваний выделяют гликогенозы и агликогенозы. Первый вид нарушений – очень редкая наследственная патология. Она обусловлена накоплением полисахаридов в клетках организма. Избыточное нахождение гликогена в печени, почках, легких, мышцах вызывается дефектами в структуре ферментов, участвующих в процессах распада гликогена.
При гликогенозе нередко наблюдаются характерные нарушения в развитии отдельных органов, задержка в формировании психомоторики, тяжелые состояния (вплоть до комы). Чтобы подтвердить диагноз и определить конкретный тип гликогеноза, осуществляют биопсию мышц и печени. Затем отобранный материал направляется на гистохимическое исследование. Таким способом можно определить содержание гликогена в тканях, узнать, какова активность ферментов, ответственных за его синтез и распад.
Не менее тяжким наследственным заболеванием является агликогеноз. Он вызывается отсутствием фермента, который может влиять на синтез гликогена. При такой патологии в тканях практически полностью отсутствует гликоген. Диагноз ставится на основании биопсии печени. Проявления агликогеноза:
- очень низкое содержание глюкозы в крови;
- гипогликемические судороги;
- крайне тяжелое состояние больного.
Гликоген – это энергетический резерв, который может быть очень быстро введен в действие. После приема пищи организм вбирает столько глюкозы, сколько ему требуется для того, чтобы обеспечить умственную деятельность и физическую активность. Остальной гликоген хранится в печени и мышечной ткани: он понадобится позже.
При занятиях спортом или при серьезной физической работе организм начинает потреблять накопленные запасы гликогена. Через несколько часов без приема пищи запасы гликогена подходят к концу. Но нервная система продолжает его требовать. Тогда возникает вялость, физические реакции становятся слабее. Человек теряет способность сосредоточиться.
Организм запускает синтез нужного ему гликогена. В кровоток попадает инсулин, который обеспечивает доставку в клетки глюкозы и способствует синтезу гликогена. После физической активности организм восстанавливает запасы гликогена – для этого нужно всего лишь что-нибудь съесть. Если человек ограничивает себя в потреблении продуктов питания, содержащих глюкозу, в первую очередь страдает сердце. А если в организме глюкозы много, она начинает превращаться в жир. И организму требуется много времени, чтобы его сжечь. Об этом в первую очередь нужно помнить тем, кто страдает от избыточного веса.
Гликоген — это… Что такое Гликоген?
животный крахмал (C6H10O5) n, основной запасной углевод животных и человека, встречается также у некоторых бактерий, дрожжей и грибов. Особенно велико его содержание в печени (3—5%) и мышцах (0,4—2%). Обнаружен французским физиологом К. Бернаром в печени (1857). Г. гомополисахарид, построенный из 6—20 тыс. и более остатков α-D-глюкозы. Молекула Г. имеет разветвленное строение; средняя протяжённость неразветвлённой цепи 10—14 остатков глюкозы (рис. 1 и 2). Молярная масса Г. 105—107. Г. белый аморфный порошок, в растворе полидисперсен, опалесцирует. Оптически активен ([α] D= + 198°). Раствор Г. с йодом окрашивается от фиолетово-коричневого до фиолетово-красного цвета. Г. в организме расщепляется двумя способами. В процессе пищеварения под действием амилаз (См. Амилазы) происходит гидролитическое расщепление Г., содержащегося в пище. Процесс начинается в ротовой полости и заканчивается в тонком кишечнике (при рН 7—8) с образованием декстринов (См. Декстрины), затем мальтозы (См. Мальтоза) и глюкозы (См. Глюкоза). В кровь поступает глюкоза, избыток которой включается в синтез Г. и в таком виде откладывается в тканях. В клетках тканей возможно также гидролитическое расщепление Г., но оно имеет меньшее значение. Основной путь внутриклеточного превращения Г. — фосфоролитическое расщепление, происходящее под влиянием Фосфорилазы и приводящее к последовательному отщеплению от молекулы Г. остатков глюкозы с одновременным их фосфорилированием. Образующийся при этом глюкозо-1-фосфат может вовлекаться в процесс гликогенолиза (см. Гликолиз). При синтезе Г. обязательным этапом является Фосфорилирование глюкозы. Синтез происходит под действием фермента гликогенсинтетазы. В цитоплазме Г. представлен смесью разнородных по физико-химическим свойствам полисахаридов с различной молярной массой. Состав Г. может меняться в зависимости от функционального состояния ткани, времени года и др. Содержание Г. в тканях зависит от соотношения активностей фосфорилазы и гликогенсинтетазы и от снабжения ткани глюкозой из крови. При понижении уровня сахара в крови наблюдается высокая активность фосфорилазы и происходит т. н. мобилизация Г. — исчезновение его скоплений из цитоплазмы. Наоборот, при обогащении крови глюкозой (например, после приёма пищи) преобладает синтез Г. Важную роль в поддержании постоянного уровня сахара в крови играет печень, превращая избыток глюкозы в Г. или мобилизуя его при недостатке сахара в крови. Др. органы запасают Г. лишь для собственного потребления. При этом поступающая в клетку глюкоза обычно используется для синтеза Г., который в дальнейшем расходуется как основной субстрат анаэробных превращений углеводов. Важную роль в регуляции содержания сахара в крови играет центральная нервная система. В мозговой ткани Г. мало, поэтому колебания уровня сахара в крови отражаются на обменных процессах в мозге. Направление обмена Г. в печени регулируется с помощью биологически активных веществ, при участии Гипоталамуса и симпатической нервной системы. Наиболее важны гормоны Адреналин и Глюкагон (вызывающие мобилизацию Г.) и Инсулин, стимулирующий его синтез.Лит.: Химия углеводов, М., 1967.
Л. А. Болдырев.
Рис. 1. Схема молекулы гликогена: А — «альдегидное» начало цепи; мелкие кружки — глюкозные остатки. Пунктиром обведены границы β-декстрина; четырёхугольник — участок молекулы, формула которого приведена на рис. 2.
Рис. 2. Участок молекулы гликогена; остатки глюкозы соединены 1,4-гликозидными связями, а в точке ветвления — 1,6-гликозидной связью.
Синтез гликогена
Гликоген представляет собой сложный углевод, состоящий из молекул глюкозы, соединенных цепочкой.
Синтез гликогена (гликогенез) происходит на протяжении 1-2 часов после поступления в организм углеводной пищи. Наиболее интенсивно синтез гликогена проходит в печени. Кроме того, гликоген синтезируется в скелетных мышцах.
Одна молекула гликогена включает в себя около миллиона остатков глюкозы. Этот факт говорит о том, что на производство гликогена организм расходует немалое количество энергии.
Распад гликогена
Распад гликогена (гликогенолиз) осуществляется в периоды между приёмами пищи. В это время печень расщепляет находящийся в ней гликоген с определенной скоростью, которая позволяет организму сохранять концентрацию глюкозы в крови на неизменном уровне.
Биологическая роль гликогена
Глюкоза является для организма главным энергетическим материалом, поддерживающим его основные функции. Печень складирует глюкозу в форме гликогена не столько для своих нужд, сколько для того, чтобы обеспечивать приток глюкозы к другим тканям – главным образом, эритроцитам и мозгу.
Как было сказано выше, клетки мышц, подобно клеткам печени, тоже способны обращать глюкозу в гликоген. Однако гликоген, содержащийся в мышцах, тратится только на мышечную работу. Иными словами, гликоген в мышцах остаётся источником глюкозы лишь для самой клетки, в то время как гликоген, запасённый в печени, после переработки в глюкозу тратится на питание всего организма, а главное — на поддержание в крови нужной концентрации глюкозы.
Синтез и распад гликогена
Синтез и распад гликогена регулируются посредством нервной системы и гормонов. Это — два самостоятельных процесса, проходящих различными путями. Как мы уже рассмотрели, основная роль гликогена — регулирование концентрации глюкозы в крови, а также создание того резерва глюкозы, который необходим для интенсивной мышечной работы.
0 | Гликогенсинтаза | Печень | Кетотическая гипогликемия, постпрандиальная гипергликемия и гиперлактатемия, нарушение нормального развития | 12p12.2 | 9004 Ikeea -фосфатазаПечень, почка | Гипогликемия, молочнокислая ацидемия натощак, гиперлипидемия, гиперурикемия, гепатомегалия, задержка роста | 17q21 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ib (von Gierkease) | -60004-транслюкоза LB (von Gierke)-60004-Gierke Гипогликемия, молочная ацидемия натощак, гиперлипидемия, гиперурикемия, нейтропения, рецидивирующие инфекции, гепатомегалия, задержка роста11q23.3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
II (Pompe) | Лизосомальная α-1,4-глюкозидаза | Генерализованная | Инфантильный тип: гипертрофическая кардиомиопатия, гепатомегалия, мышечная гипотония, ювенильный тип: миопатия | q21.2 IIIa (Forbes, Cori) | Амило-1,6-глюкозидаза, фермент расщепления ветвей | Печень, мышцы, сердце, эритроциты | Кетотическая гипогликемия, постпрандиальная гипергликемия и гиперлактатемия, гиперлипидемия, ↑ трансаминопазы, гепатопази печени, Calypazine | 1p21 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IIIb (Forbes, Cori) | Амило-1,6-глюкозидаза, фермент разветвления | Печень | См. Тип IIIb без миопатии | 1p21 | IV | Печень, мышца | Гепатоспленомегалия, задержка развития, асцит, ранний цирроз печени, различные нервно-мышечные поражения | 3p12 | 900 14|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
V (McArdle) | (myo) Phosphorylase | Muscle | Мышечная гипотония, мышечные судороги и миоглобинурия после нагрузки, прогрессирующая слабость, ↑ CK | 11q13 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VI | Печень, эритроцит | Гепатомегалия, постпрандиальная гипергликемия и гиперлактатемия, задержка роста | 14q21-22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VII (Тельца) | Фосфофруктокиназа, мышечная анемия и мышечная анемия | 0004 Мышечная анемия, мышечная анемия, | , мышечная миазия , прогрессирующая слабость, ↑ СК, ЛДГ, АСТ, гиперурикемия | 12q13.3 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
IX | Фосфорилаза киназа | Печень, мышца, эритроциты | Постпрандиальная гипергликемия и гиперлактатемия, гепатомегалия, задержка роста | Xp22.1-22000000-22.2, 16q12 13c.Запасы гликогенаО наличии запасов гликогена сообщалось у более чем 50 различных видов бактерий. Эти включения могут быть голыми или заключенными в мембраны. Голые включения имеют диаметр 20–100 нм.У Clostridium pasteurianum обнаружены включения полиглюкозы, заключенные в мембраны, диаметром 160–300 нм. В синтезе бактериальных телец включения α-глюкана участвуют три реакции. Во-первых, это синтез гликозильного донора аденозиндифосфат-глюкоза (ADP-Glc), который катализируется ADP-глюкозопирофосфорилазой (ADP-Glc PPase; EC 2.7.7.27). Затем ADP-Glc используется для синтеза новой α-1,4-глюкозидной связи в молекуле гликогена, и эта реакция катализируется гликогенсинтазой (EC 2.4.1.21). После значительного удлинения α-1,4-глюкозидной цепи, разветвляющий фермент (EC 2.4.1.18) затем катализирует образование α-1,6-связанных разветвленных цепей. Синтез ADP-Glc — это первая коммитируемая стадия в синтезе бактериального гликогена, а ферментативная стадия аллостерически активируется промежуточными продуктами гликолита. Природа активатора зависит от основного пути ассимиляции углерода, преобладающего в организме. Например, кишечные бактерии, которые используют гликолиз для ассимиляции глюкозы, имеют фруктозо-1,6-бисфосфат в качестве активатора своей АДФ-Glc-PPазы, в то время как цианобактерии, являющиеся кислородными фотосинтезаторами, имеют 3-фосфоглицерат (3-PGA) в качестве активатора фермента.Аллостерическими ингибиторами ADP-Glc PPases являются AMP, или P i , или ADP, что указывает на то, что синтез ADP-Glc и гликогена также контролируется энергетическим статусом клетки. Регуляторные свойства ADP-Glc PPase, вместе с тем фактом, что АТФ является одним из субстратов фермента, указывает на то, что запасные полисахариды в бактериях максимальны, когда клеточный углерод и энергия избыточны. Серьезные экспериментальные данные подтверждают мнение о том, что АДФ-Glc PPase является регуляторным ферментом в пути синтеза бактериального гликогена.В E . coli и Salmonella typhimurium , были выделены мутанты, у которых была нарушена их способность накапливать гликоген, а их ADP-Glc PPases проявляют измененные регуляторные свойства. Кроме того, у одноклеточной зеленой водоросли Chlamydomonas reinhardtii АДФ-Glc PPase активируется 3-PGA, и его ингибитор — P i . Были выделены мутанты с дефицитом крахмала, и было показано, что они содержат ADP-Glc PPases, которые не могут быть активированы 3-PGA. Регуляция синтеза ADP-Glc у бактерий, таким образом, согласуется с обобщением, что путь биосинтеза эффективно регулируется на своей первой уникальной стадии.Ферментативные и структурные свойства ферментов биосинтеза гликогена были подробно рассмотрены, а регуляторные свойства различных бактериальных пирофосфорилаз ADP-Glc обсуждались и сравнивались. Альтернативный путь синтеза гликогена был недавно продемонстрирован на микобактериях и известен как путь GlgE и включает α-1,1-диглюкозид трегалозу (α-D-глюкопиранозил- (1 → 1) — α-D-глюканопианозид) . Трегалоза превращается ферментом TreS в α-1,4-дисахарид, мальтозу, которая затем превращается Pep2 (мальтокиназа) с АТФ в мальтозо-1-фосфат.Мальтоза-1-P может затем переносить остаток матозила на конец внешних цепей молекулы гликогена с помощью GlgE. Таким образом, фермент GlgE представляет собой мальтозилтрансферазу. Таким образом,
Генетическая регуляция синтеза гликогена в E . coli K12 и S . typhimurium изучен. Структурные гены биосинтеза гликогена сгруппированы в двух соседних оперонах и содержат гены катаболизма гликогена. Они расположены примерно в 75 мин. По E . coli K12, и порядок генов в этом месте — glgP — glgA — glgC — glgX — glgB — asd . glgA кодирует гликоген-синтазу, glgC , ADP-Glc PPase и glgB , фермент разветвления гликогена. glgX кодирует изоамилазу, а glgP , гликогенфосфорилазу. Биосинтез гликогена находится под прямым контролем по крайней мере трех глобальных регуляторных систем: репрессия катаболита (стимуляция экспрессии glgABC с помощью цАМФ), строгий ответ (стимуляция экспрессии glgABC с помощью pGpp) и репрессия glgABC экспрессия продуктом гена csrA , полипептида из 61 аминокислоты. Транскрипция glgCA , по-видимому, включает события инициации в четырех или более отдельных сайтах выше генов и продуктов гена glgC и glgA ; АДФ-Glc пирофосфорилаза и гликогенсинтаза имеют более высокие относительные концентрации в стационарной фазе по сравнению с экспоненциальной фазой. Мутации, ведущие к более высокому уровню биосинтетических ферментов, также приводят к усиленному накоплению специфических транскриптов. Ген csrA отображается на 58 мин на E . Хромосома coli и продукт ее гена негативно модулируют посттранскрипцию, облегчая распад мРНК glgCA . Продукт гена csrA представляет собой специфический мРНК-связывающий белок, связывающийся с РНК csrB . Связывание продукта гена csrA с РНК csrB ингибирует репрессию оперона glgCA и генов glgB .Поскольку РНК csrB увеличивается в стационарной фазе, считается, что связывание продукта гена csrA снимает репрессию генов биосинтеза гликогена с помощью РНК csrB . 6.5: Синтез гликогена — Биология LibreTextsХотя глюкоза является основным топливом для клеток, она не является эффективной молекулой для длительного хранения в сложных (т.е. более крупных, чем одноклеточных) организмах. Следовательно, как у растений, так и у животных молекулы глюкозы связаны вместе с образованием полисахаридов, известных как глюканы.У животных образующийся глюкан представляет собой гликоген, который состоит из молекул глюкозы, связанных α (1-> 4) гликозидными связями и разветвляющих α (1-> 6) связей примерно на расстоянии от 8 до 14 остатков друг от друга. Средний размер единицы гликогена — это цитоплазматическая гранула, содержащая более 100000 молекул глюкозы. Добавление глюкозо-1-фосфата к другому (или к цепи гликогена) энергетически невыгодно, поэтому оно должно сопровождаться достаточно экзергонической реакцией для продолжения. Рисунок \ (\ PageIndex {10} \).Синтез гликогенаСинтез гликогена начинается с UDP-глюкозофосфорилазы, которая объединяет нуклеотидуридинтрифосфат (UTP) с глюкозо-1-фосфатом с высвобождением пирофосфата (PP i ) и образованием UDP-глюкозы. Реакция фосфоангидридного обмена, катализируемая UDP-глюкозофосфорилазой, является минимально экзергонической. Однако высвободившийся пирофосфат быстро гидролизуется неорганической пирофосфатазой, вездесущим цитозольным ферментом, в сильно экергонической реакции. Этот гидролиз пирофосфата является механизмом, используемым во многих биосинтетических путях, чтобы обеспечить энергию для других эндергонических реакций. На следующем этапе гликогенсинтаза присоединяет UDP-глюкозу к уже существующей цепи гликогена с помощью связи α (1-> 4). Он не может соединить две отдельные глюкозы вместе, а только добавить к уже существующей цепи. Это означает, что должен быть какой-то обходной путь для первых двух глюкоз: гликогенин — это фермент, который катализирует добавление UDP-глюкозы к самому себе и может делать это до семи молекул UDP-глюкозы, таким образом формируя короткий праймер для гликогенсинтазы. работать с. Кроме того, гликогенсинтаза может добавлять глюкозы только со связью α (1-> 4).Для возникновения разветвления необходим фермент разветвления (в частности, амило- (1,4-> 1,6) -трансгликозилаза. Этот фермент может переносить сегменты концевой цепи на 6-углеродный гидроксил любой глюкозы в цепи гликогена. Однако , ветви могут быть добавлены только в том случае, если между ними есть не менее 4 остатков глюкозы и если исходная цепь имеет длину не менее 11 остатков. Синтез олигосахаридовПодобно синтезу гликогена, синтез олигосахаридов также требует начальной стадии связывания сахара с нуклеотидом.У млекопитающих основным дисахаридом является лактоза, которая представляет собой связь галактозы и глюкозы, и образование катализируется синтазой лактозы. Однако, прежде чем лактозосинтаза сможет действовать, галактоза должна сначала быть в форме UDP-галактозы. Точно так же у растений основным дисахаридом является сахароза, образованная связью UDP-глюкозы и фруктозо-6-фосфата. Это приводит к сахарозо-6-фосфату, который затем легко дефосфорилируется до сахарозы. Эти виды механизмов также используются при гликозилировании белков и липидов, что будет обсуждаться в первую очередь в главе о процессинге и транспортировке белков. Мутация галактозо-1-фосфатуридилтрансферазы или мутации других ферментов этого пути (мутации уридилилтрансферазы являются наиболее распространенными и обычно наиболее серьезными) могут привести к галактоземии, генетическому заболеванию человека, симптомы которого начинаются в младенчестве и могут включать умственную отсталость, печень повреждение, желтуха, рвота и летаргия. Причиной этих симптомов обычно является накопление галактозо-1-фосфата, особенно в печени и нервной ткани. К счастью, при ранней диагностике симптомы можно предотвратить, отказавшись от молочных продуктов (лактозы). Основными видами гексозы, помимо глюкозы, являются фруктоза, манноза и галактоза. Взаимопревращение между этими гексозами может происходить через промежуточные соединения, как показано в гликолизе (глюкоза-6-P в фруктозу-6-P). Манноза-6-P может быть превращена во фруктозу-6-P фосфоманнозоизомеразой. Галактоза может быть преобразована аналогичным образом в галактозу-1-P, а затем в глюкозу-1-P. Превращение галактозы в глюкозу также может происходить путем эпимеризации UDP-глюкозы в UDP-галактозу через промежуточный окислительно-восстановительный потенциал с использованием NAD + / NADH. Химическая логика … Синтез и разложение гликогенаХимическая логика … Синтез и разложение гликогенаХимическая логика … Синтез и разложение гликогенаПроф. Дутор Педро Силва Доцент Университета Фернандо Песоа
Уровень глюкозы в крови поддерживается примерно на постоянном уровне около 4-5 мМ.Глюкоза проникает в клетки путем облегченной диффузии. Поскольку этот процесс не позволяет клетке содержать глюкозу в более высокой концентрации, чем та, которая присутствует в кровотоке, клетка (через энксим гексокиназу) химически модифицирует глюкозу путем фосфорилирования: Поскольку клеточная мембрана непроницаема для глюкозо-6-фосфата, этот процесс эффективно «улавливает» глюкозу внутри клетки, позволяя извлекать больше глюкозы из кровотока. Глюкозо-6-фосфат будет использоваться в синтезе гликогена (форма хранения глюкозы), производство других углеродных соединений пентозофосфатным путем или разложение с целью производства энергии — гликолиз . Большое количество глюкозы-6-P внутри клетки вызывает повышение осмотического давления. В этих условиях вода будет стремиться течь в клетку, увеличивая ее объем и (в конечном итоге) лизируя ее. Чтобы предотвратить это, клетка хранит глюкозу-6-P. в виде полимера: гликоген . Гликоген — это малорастворимый (и, следовательно, осмотически неактивный) разветвленный полисахарид, состоящий из мономеров глюкозы, соединенных гликозидными связями типа a-1,4 и a-1,6. (в точках разветвления): Чтобы использовать для синтеза гликогена, глюкозо-6-фосфат сначала изомеризуется до глюкозо-1-фосфато с помощью фермента фосфоглюкомутаза . Добавление глюкозы-1-P к 4 ‘атому углерода цепи гликогена не является термодинамически благоприятным, поскольку потенциал переноса фосфата по связям C-O-P довольно низок. Следовательно, глюкоза-1-P будет активирована , то есть превратился в вид с высоким потенциалом переноса фосфата. Это достигается реакцией с уридинтрифосфатом (UTP, аналог АТФ, с уридином, заменяющим аденин). Сама по себе эта реакция не является термодинамически выгодной.Однако пирофосфат ( PPi ), высвобождаемый в этой реакции, может быть гидролизован повсеместно распространенным ферментом пирофосфатазой в очень эксергонической реакции. Удаление PPi подталкивает равновесие к образованию UDP-глюкозы, что иллюстрирует общий принцип, согласно которому очень экзэргоническая реакция может быть связана с другой неблагоприятной реакцией, чтобы сделать ее спонтанной. UDP-глюкоза имеет высокий потенциал переноса фосфата, и это позволяет ей передавать глюкозу на 4′-конец гликогеновой цепи в реакции, катализируемой гликогенсинтазой: Гликогенсинтаза может добавлять глюкозу только к уже существующим цепям гликогена, т.е.д, он не может начать синтез новой молекулы гликогена. Синтез гликогена начинается с добавления молекулы глюкозы к остатку тирозина, присутствующему в активном центре белка, называемого гликогенином . После добавления еще примерно семи молекул глюкозы новая цепь гликогена готова к действию на нее гликогенсинтазы. Точки ветвления создаются «ферментом ветвления». Этот фермент действует на линейные участки гликогена с по меньшей мере 11 молекулами глюкозы.Разветвляющий фермент (амило (1,4 -> 1,6) -трансгликозилаза) переносит концевые сегменты гликогена длиной 7 молекул глюкозы в группу ОН углерода 6 остатка глюкозы (в той же или в другой цепи). Точки разветвления должны находиться на расстоянии не менее 4 молекул глюкозы друг от друга. Распад гликогенаГликоген разлагается последовательным действием трех ферментов:
Молекула гликогена с ответвлениями только из четырех молекул глюкозы («лимит-декстрин») не может быть далее разложена одной только гликогенфосфорилазой. Ему нужен еще один фермент:
Глюкозо-6-фосфат затем можно использовать в гликолизе. В отличие от мышц, печень (и, в меньшей степени, почки) содержит глюкозо-6-фосфатазу, гидролитический фермент, катализирующий глюкозо-6-фосфат дефосфорилатон, который позволяет ему поставлять глюкозу в другие ткани:
Механизм подавления синтеза гликогена в нейронах и его гибель при прогрессирующей миоклонической эпилепсииBrown, A.M. Пробудился гликоген в мозгу. Дж.Neurochem. 89 , 537–552 (2004). CAS PubMed Google ученый Cavanagh, J.B. Corpora-amylacea и семейство болезней полиглюкозана. Brain Res. Brain Res. Ред. 29 , 265–295 (1999). CAS PubMed Google ученый Беркович, С.Ф., Андерманн, Ф., Карпентер, С. & Вулф, Л.С. Прогрессирующие миоклонические эпилепсии: конкретные причины и диагностика. N. Engl. J. Med. 315 , 296–305 (1986). CAS PubMed Google ученый Lafora, G.R. Über das corkommen amyloider körperchen im innern der ganglienzellen; zugliech ein zum studium дер амилоиден субстанции в нервной системе. Арка Вирхова. Патол. Анат. 205 , 294–303 (1911). Google ученый Лафора, Г.R. & Glueck, B. Beitrag zur histogpathologie der myoklonischen epilepsie. Z. Gesamte Neurol. Психиатр. 6 , 1–14 (1911). Google ученый Коллинз, Г.Х., Кауден, Р.Р. и Невис, А.Х. Миоклоническая эпилепсия с тельцами Лафоры. Ультраструктурное и цитохимическое исследование. Arch. Патол. 86 , 239–254 (1968). CAS PubMed Google ученый Сакаи, М., Остин, Дж., Витмер, Ф. и Труб, Л. Исследования миоклонической эпилепсии (форма тела Лафоры). II. Полиглюкозаны в системных отложениях миоклонической эпилепсии и в телах амилацеи. Неврология 20 , 160–176 (1970). CAS PubMed Google ученый Ачарья, Дж. Н., Сатишчандра, П., Шанкар, С. К. Семейная прогрессирующая миоклоническая эпилепсия: клинические и электрофизиологические наблюдения. Эпилепсия 36 , 429–434 (1995). CAS PubMed Google ученый Беркович, С.Ф., Кочиус, Дж., Андерманн, Э. и Андерманн, Ф. Прогрессирующие миоклонические эпилепсии: клинические и генетические аспекты. Эпилепсия 34 (Дополнение 3): S19 – S30 (1993). PubMed Google ученый Kobayashi, K., Iyoda, K., Ohtsuka, Y., Ohtahara, S. & Yamada, M. Продольное клинико-электрофизиологическое исследование случая болезни Лафора, подтвержденное биопсией кожи. Эпилепсия 31 , 194–201 (1990). CAS PubMed Google ученый Минасян, Б.А. Болезнь Лафора: на пути к клиническому, патологическому и молекулярному синтезу. Pediatr. Neurol. 25 , 21–29 (2001). CAS PubMed Google ученый Шахван А., Фаррелл М. и Деланти Н. Прогрессирующие миоклонические эпилепсии: обзор генетических и терапевтических аспектов. Lancet Neurol. 4 , 239–248 (2005). CAS PubMed Google ученый Ван Хейкоп Тен Хэм, М.В.Лафора болезнь, форма прогрессирующей миоклонической эпилепсии. Handb. Clin. Neurol. 15 , 382–422 (1974). Google ученый Минасян, Б.А. и другие. Мутации в гене, кодирующем новую протеинтирозинфосфатазу, вызывают прогрессирующую миоклоническую эпилепсию. Nat. Genet. 20 , 171–174 (1998). CAS PubMed Google ученый Минасян, Б.А. и другие. Спектр мутаций и прогнозируемая функция лафорина при прогрессирующей миоклонической эпилепсии Лафоры. Неврология 55 , 341–346 (2000). CAS PubMed Google ученый Serratosa, J.M. et al. Новый ген протеинтирозинфосфатазы мутирован при прогрессирующей миоклонической эпилепсии типа Lafora (EPM2). Hum. Мол. Genet. 8 , 345–352 (1999). CAS PubMed Google ученый Wang, J., Stuckey, J.A., Wishart, M.J. & Dixon, J.E. Уникальный углеводный связывающий домен направляет фосфатазу болезни лафора на гликоген. J. Biol. Chem. 277 , 2377–2380 (2002). CAS PubMed Google ученый Ганеш, С., Puri, R., Singh, S., Mittal, S. & Dubey, D. Последние достижения в молекулярной основе прогрессирующей миоклонической эпилепсии Лафоры. J. Hum. Genet. 51 , 1–8 (2006). CAS PubMed Google ученый Chan, E.M. et al. Мутации в NHLRC1 вызывают прогрессирующую миоклоническую эпилепсию. Nat. Genet. 35 , 125–127 (2003). CAS PubMed Google ученый Джентри, М.С., Уорби К.А. И Диксон, Дж. Э. Взгляд на болезнь Лафора: малин — это убиквитин-лигаза E3, которая убиквитинирует и способствует распаду лафорина. Proc. Natl. Акад. Sci. США 102 , 8501–8506 (2005). CAS PubMed Google ученый Ferrer, J.C. et al. Контроль отложения гликогена. FEBS Lett. 546 , 127–132 (2003). CAS PubMed Google ученый Гомис, Р.Р., Сид, Э., Гарсия-Роча, М., Феррер, Дж. К. и Гуиноварт, Дж. Дж. Гликогенсинтаза печени, но не мышечная изоформа, различает глюкозо-6-фосфат, продуцируемый глюкокиназой или гексокиназой. J. Biol. Chem. 277 , 23246–23252 (2002). CAS PubMed Google ученый Skurat, A.V., Dietrich, A.D. & Roach, P.J. Чувствительность гликоген-синтазы к инсулину и глюкозо-6-фосфату опосредуется сайтами фосфорилирования как Nh3-, так и COOH-конца. Диабет 49 , 1096–1100 (2000). CAS PubMed Google ученый Ferrer, J.C., Baque, S. & Guinovart, J.J. Мышечная гликогенсинтаза перемещается из ядра клетки в цистозоль в ответ на глюкозу. FEBS Lett. 415 , 249–252 (1997). CAS PubMed Google ученый Сид, Э., Cifuentes, D., Baque, S., Ferrer, J.C. & Guinovart, J.J. Детерминанты ядерно-цитоплазматического перемещения мышечной гликогенсинтазы. FEBS J. 272 , 3197–3213 (2005). CAS PubMed Google ученый Skurat, A.V., Wang, Y. & Roach, P.J. Гликогенсинтаза скелетных мышц кролика, экспрессируемая в клетках COS. Идентификация сайтов регуляторного фосфорилирования. J. Biol. Chem. 269 , 25534–25542 (1994). CAS PubMed Google ученый MacAulay, K. et al. Использование лития и SB-415286 для изучения роли киназы-3 гликогенсинтазы в регуляции транспорта глюкозы и гликогенсинтазы. Eur. J. Biochem. 270 , 3829–3838 (2003). CAS PubMed Google ученый Printen, J.A., Brady, M.J. & Saltiel, A.R. PTG, белок, связывающий протеинфосфатазу 1, играющий роль в метаболизме гликогена. Наука 275 , 1475–1478 (1997). CAS PubMed Google ученый Фонг Н.М. и др. Идентификация сайтов связывания белков, нацеленных на гликоген, для ферментов метаболизма гликогена. J. Biol. Chem. 275 , 35034–35039 (2000). CAS PubMed Google ученый Берман, Х.К., О’Догерти, Р.М., Андерсон, П. и Ньюгард, К. J. Biol. Chem. 273 , 26421–26425 (1998). CAS PubMed Google ученый Fernandez-Sanchez, M.E. et al. Лафорин, двойная фосфатаза, ответственная за болезнь Лафора, взаимодействует с R5 (PTG), регуляторной субъединицей протеинфосфатазы 1, которая усиливает накопление гликогена. Hum. Мол. Genet. 12 , 3161–3171 (2003). CAS PubMed Google ученый Allaman, I., Pellerin, L. & Magistretti, P.J. Нацеливание белка на экспрессию мРНК гликогена стимулируется норадреналином в корковых астроцитах мышей. Glia 30 , 382–391 (2000). CAS PubMed Google ученый Шламовиц, М.О природе гликогена печени кролика. II. Спектр поглощения йода. J. Biol. Chem. 190 , 519–527 (1951). CAS PubMed Google ученый Ли, Д.Х. и Голдберг, А.Л. Ингибиторы протеасом: новые ценные инструменты для клеточных биологов. Trends Cell Biol. 8 , 397–403 (1998). CAS PubMed Google ученый Вильяр-Паласи, К.И Guinovart, J.J. Роль глюкозо-6-фосфата в контроле гликогенсинтазы. FASEB J. 11 , 544–558 (1997). CAS PubMed Google ученый Simo, S. et al. Рилин вызывает отслоение клеток постнатальной субвентрикулярной зоны и экспрессию Egr-1 через активацию Erk1 / 2. Cereb. Cortex 17 , 294–303 (2007). PubMed Google ученый Сеоан Дж.и другие. Глюкозо-6-фосфат, продуцируемый глюкокиназой, но не гексокиназой I, способствует активации печеночной гликогенсинтазы. J. Biol. Chem. 271 , 23756–23760 (1996). CAS PubMed Google ученый Becker, T.C. и другие. Использование рекомбинантного аденовируса для метаболической инженерии клеток млекопитающих. Methods Cell Biol. 43 (Pt A): 161–189 (1994). CAS PubMed Google ученый МакГрори, В.Дж., Баутиста, Д.С. и Грэм, Ф.Л. Простой метод спасения ранних мутаций области I в инфекционном аденовирусе человека 5 типа. Virology 163 , 614–617 (1988). CAS PubMed Google ученый Hojlund, K. et al. Повышенное фосфорилирование гликогенсинтазы скелетных мышц в Nh3-концевых участках во время физиологической гиперинсулинемии при диабете 2 типа. Диабет 52 , 1393–1402 (2003). CAS PubMed Google ученый Баба О. [Производство моноклональных антител, распознающих гликоген, и его применение в иммуногистохимии]. Kokubyo Gakkai Zasshi. 60 , 264–287 (1993). CAS PubMed Google ученый Чан, Т.М. И Экстон, Дж. Экспресс-метод определения содержания гликогена и радиоактивности в небольших количествах ткани или изолированных гепатоцитов. Анал. Biochem. 71 , 96–105 (1976). CAS PubMed Google ученый Lang, G. & Michal, G. d-глюкозо-6-фосфат и d-фруктозо-6-фосфат. in Methods of Enzymatic Analysis (ed. Bergmeyer, H.U.) 1238–1242 (Academic Press, New York, 1974). Google ученый Брэдфорд, М. Быстрый и чувствительный метод количественного определения количества белка в микрограммах, использующий принцип связывания белок-краситель. Анал. Biochem. 72 , 248–254 (1976). CAS PubMed Google ученый Thomas, J.A., Schlender, K.K. И Ларнер, Дж. Быстрый анализ на фильтровальной бумаге для UDP-глюкозо-гликоген-глюкозилтрансферазы, включая улучшенный биосинтез UDP-14C-глюкозы. Анал. Biochem. 25 , 486–499 (1968). CAS PubMed Google ученый Guinovart, J.J. et al. Гликогенсинтаза: новый анализ соотношения активности, выражающий высокую чувствительность к состоянию фосфорилирования. FEBS Lett. 106 , 284–288 (1979). CAS PubMed Google ученый Регулирование синтеза и распада гликогена — Принципы регуляции метаболизма MCAT WikiАллостерическая регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется регуляцией ферментов гликогенсинтазы и гликогенфосфорилазы.Гормональная регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется гормонами инсулином и глюкагоном. Гликогенсинтаза стимулирует синтез гликогена. Когда уровень глюкозы в крови повышается, повышается уровень глюкозо-6-фосфата. Глюкозо-6-фосфат стимулирует гликогенсинтазу и, таким образом, происходит синтез гликогена . Когда синтез гликогена не требуется, происходит фосфорилирование гликогенсинтазы , что предотвращает действие фермента, изменяя его структуру. Гликогенфосфорилаза вызывает фосфорилирование гликогена, что приводит к образованию глюкозо-1-фосфата путем расщепления гликогена. Затем фосфоглюкомутаза может преобразовать глюкозо-1-фосфат в глюкозо-6-фосфат. Затем глюкозо-6-фосфат может быть направлен на гликолиз, пентозофосфатный путь или преобразован в глюкозу. Таким образом, аллостерическая, регуляция синтеза и распада гликогена осуществляется гликогенсинтазой и ферментами гликогенфосфорилазы. Инсулин Гормон стимулирует синтез гликогена. Когда уровень глюкозы в крови повышается, инсулин стимулирует гликогенсинтазу для образования гликогена из глюкозы. Глюкагон действует противоположно инсулину и стимулирует расщепление гликогена всякий раз, когда уровень глюкозы в крови падает.
Ханская академия
Официальная подготовка MCAT (AAMC) Секция Банк B / B Секция Переход 2 Вопрос 11 Секция Банк B / B Секция Проход 11 Вопрос 83 Секция Банк B / B Секция Проход 11 Вопрос 84 Образец теста B / B Раздел Отрывок 4 Вопрос 22 Практический экзамен 4 B / B Раздел Отрывок 2 Вопрос 16 Практический экзамен 4 B / B Раздел Отрывок 2 Вопрос 17
• Гликогенсинтаза стимулирует синтез гликогена, в то время как гликогенфосфорилаза стимулирует распад гликогена за счет аллостерической регуляции. • Инсулин стимулирует синтез гликогена, в то время как глюкагон стимулирует распад гликогена за счет гормональной регуляции. Инсулин : гормон, выделяемый поджелудочной железой для снижения уровня сахара в крови Глюкагон : гормон, секретируемый поджелудочной железой для повышения уровня сахара в крови Allosteric : регуляция фермента путем добавления молекулы к сайту, отличному от активного сайта Гликоген: многоразветвленный полисахарид глюкозы, служащий формой хранения энергии у животных, грибов и бактерий Фосфорилирование: добавление фосфатной группы к белку Гликогенин незаменим для синтеза гликогена в мышцах человека, а дефицит гликогенина вызывает накопление полиглюкозана | Журнал клинической эндокринологии и метаболизмаАннотацияКонтекст Гликогенин считается важным праймером для биосинтеза гликогена.Тем не менее, пациенты с дефицитом гликогенина-1 из-за двуаллельных мутаций GYG1 (NM_004130.3) могут накапливать гликоген в мышцах. Гликогенин-2 был предложен в качестве альтернативного праймера для синтеза гликогена у пациентов с дефицитом гликогенина-1. Цель Целью данной статьи является исследование важности гликогенина-1 и гликогенина-2 для синтеза гликогена в скелетных и сердечных мышцах. Дизайн, условия и пациенты Экспрессия гликогенина-1 и гликогенина-2 была проанализирована с помощью вестерн-блоттинга, масс-спектрометрии и иммуногистохимии в печени, сердце и скелетных мышцах из контрольной группы, а также в скелетных и сердечных мышцах пациентов с гликогенин- 1 дефицит. Результаты Было обнаружено, что гликогенин-1 и гликогенин-2 экспрессируются в печени, но только гликогенин-1 был идентифицирован в сердце и скелетных мышцах из контроля. У пациентов с мутациями усечения GYG1 ни гликогенин-1, ни гликогенин-2 не экспрессировались в скелетных мышцах. Однако нефункциональный гликогенин-1, но не гликогенин-2, был идентифицирован в сердечной мышце у пациентов с кардиомиопатией из-за миссенс-мутации GYG1 . По данным иммуногистохимии, мутировавший гликогенин-1 колокализовался с накоплением гликогена и полиглюкозана в кардиомиоцитах. Выводы Гликоген может быть синтезирован в отсутствие гликогенина, и дефицит гликогенина-1 не компенсируется повышающей регуляцией функционального гликогенина-2. Отсутствие гликогенина-1 приводит к очаговому накоплению гликогена и полиглюкозана в волокнах скелетных мышц. Экспрессия мутированного гликогенина-1 в сердце вредна и приводит к накоплению аномального гликогена и кардиомиопатии. Гликоген — это большой разветвленный полисахарид, который присутствует во всех тканях, но в основном в печени, скелетных мышцах и сердце, и является легкодоступным источником энергии.В печени гликоген используется для поддержания физиологического уровня глюкозы в крови, тогда как в мышцах гликоген используется в качестве источника энергии для мышечных клеток. Образование гликогена (гликогенез) из глюкозы — многоступенчатый процесс, регулируемый различными ферментами (1, 2). Фермент гликогенин считается важным для инициации синтеза гликогена de novo. Путем аутоглюкозилирования гликогенин генерирует олигосахаридную цепь из примерно 7-12 остатков глюкозы, которые линейно связаны α1,4-гликозидными связями и ковалентно связаны с апопротеином гликогенина за счет связывания тирозин-O-глюкозы.Гликогенсинтаза добавляет дополнительные молекулы глюкозы к первичной олигосахаридной цепи за счет образования большего количества α1,4-гликозидных связей. Фермент разветвления добавляет молекулы глюкозы за счет α1,6-гликозидных связей, что приводит к разветвлению молекулы. Посредством этого процесса молекула гликогена растет с образованием β-частицы гликогена, состоящей приблизительно из 30 000 молекул глюкозы, и эти β-частицы могут быть связаны вместе, чтобы образовать еще более крупные α-частицы. Гликогенин содержится в 2 изоформах, гликогенине-1 и гликогенине-2, которые кодируются двумя отдельными генами, GYG1 и GYG2 соответственно.Гликогенин-1 представляет собой белок массой 39 кДа (изоформа GN1L), который экспрессируется повсеместно. Функциональный гликогенин-2, белок массой 55 кДа (α-изоформа), который по структуре и функциям напоминает гликогенин-1, также экспрессируется в печени (3, 4). В гликогенине-1 связь тирозин-O-глюкоза находится в положении Tyr195, тогда как в гликогенине-2 глюкоза присоединена к Tyr228. Болезнь накопления гликогена типа XV / миопатия с полиглюкозановыми тельцами 2 (OMIM # 613507 / # 616199) вызывается двуаллельными мутациями в гене GYG1 .Со времени первого отчета в 2010 г. (5) было описано более 30 пациентов с дефицитом гликогенина-1. У большинства этих пациентов развивалась медленно прогрессирующая миопатия и мышечная слабость без кардиомиопатии (6–14), но также были сообщения о пациентах с кардиомиопатией без мышечной слабости, приводящей к тяжелой сердечной недостаточности (5, 15). Пациенты с мутациями GYG1 характеризуются либо отсутствием гликогенина-1, либо экспрессией нефункционального гликогенина-1, а также накоплением гликогена и полиглюкозана в пораженных тканях. Несмотря на то, что гликогенин считается необходимым для синтеза гликогена de novo (16), гликоген присутствует в скелетных мышцах пациентов с дефицитом гликогенина-1. Это открытие ставит под сомнение общепринятое представление о том, что гликогенин необходим для синтеза гликогена, и предполагалось, что гликогенин-2 может действовать как альтернативный праймер для синтеза гликогена (5). В одном исследовании вестерн-блот-анализ гликогенина-2 был проведен на мышцах 2 пациентов с дефицитом гликогенина-1, и у пациентов были идентифицированы полосы, которые, как считается, были гликогенином-2, но не было продемонстрировано функционального гликогенина-2 (12). Для дальнейшего исследования гипотезы о том, что повышение экспрессии функционального гликогенина-2 может замещать дефицит гликогенина-1 в сердечных и скелетных мышцах, мы исследовали экспрессию гликогенина-1 и гликогенина-2 с помощью иммуногистохимии и вестерн-блоттинга в печени, сердце и скелетные мышцы контрольной группы, а также сердце и скелетные мышцы пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 . МетодыУчастникиВ это исследование были включены образцы биопсии от 5 ранее описанных неродственных пациентов с двуаллельными патогенными мутациями GYG1 (5–7, 15).Сводка результатов клинических и лабораторных обследований приведена в таблице 1. Пациенты 1, 2 и 3 (Pt1, Pt2 и Pt3) имели чистую миопатию без признаков или симптомов кардиомиопатии, тогда как пациенты 4 и 5 (Pt4 и Pt5) ) с кардиомиопатией и незначительными признаками и симптомами скелетной миопатии или без них. Образцы скелетных мышц Pt1, Pt2 и Pt3 были получены с помощью открытой биопсии. Образцы сердечной мышцы были получены путем эндомиокардиальной биопсии и эксплантатов сердца после трансплантации в Pt4 и Pt5.Контрольные скелетные мышцы (M1, M2 и M3) включали образцы биопсии мышц от людей, которые были исследованы на возможное мышечное расстройство, но у которых исследование исключило мышечное заболевание. Контрольные сердечные мышцы были взяты у 2 человек без явного сердечного заболевания, которые пожертвовали свои сердца для трансплантации, но были исключены (h2 и h3). Два дополнительных контроля сердечной мышцы (h4 и h5) были взяты из эксплантированных сердец пациентов с дилатационной кардиомиопатией. Контрольная печень получена из биопсии печени, выполненной в диагностических целях.В 2 случаях заболевание печени было исключено после исследования (L1 и L2), а в 2 случаях выявлен фиброз (L3 и L4). Образцы печени и мышц, используемые в качестве иммуногистохимического контроля окрашивания, были получены в ходе рутинной диагностической работы в больнице Sahlgrenska University, Гетеборг, Швеция. Таблица 1.Сводка пациентов с дефицитом гликогенина-1, которые были обследованы в этом исследовании.
Резюме пациентов с дефицитом гликогенина-1, которые были обследованы в этом исследовании.
Вестерн-блот-анализ гликогенина-1 и гликогенина-2Вестерн-блоттинг был проведен на белке, экстрагированном из свежезамороженных скелетных мышц, сердечной мышцы и ткани печени.Чтобы идентифицировать гликогенин, который находится внутри больших молекул гликогена, необходимо расщепление α-амилазой для разложения гликогена и получения свободного белка гликогенина для гель-электрофореза. 50 ед / мл человеческой α-амилазы (Sigma-Aldrich) в общем объеме 25 мкл фосфатно-солевого буфера с pH 6,5 добавляли приблизительно к 1-2 мг мышечной ткани, разрезанной на срезы в криостате, и инкубировали при 37 ° C в течение 1 часа. 1 час перед тем, как приступить к экстракции белка и электрофорезу в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия.Перенос проводили с использованием системы сухого блоттинга iBlot (Life Technologies). Мембрану блокировали в течение 1 часа при комнатной температуре блокирующим буфером SuperBlock (Thermo Fisher Scientific) с последующей инкубацией в течение ночи при 4 ° C с первичными антителами. Гликогенины были обнаружены с помощью первичного антитела против гликогенина-1 M07, клона 3B5 (Abnova) в разведении 1: 500 и первичного антитела против гликогенина-2 (HPA005495; антитела Atlas) в разведении 1: 1000. Для детекции использовали вторичные антитела, конъюгированные с пероксидазой хрена (Thermo Fisher Scientific, 1: 1000).Применяли субстрат с увеличенной продолжительностью действия SuperSignal West Dura или субстрат максимальной чувствительности SuperSignal West Femto (Thermo Fisher Scientific) и использовали систему вестерн-блоттинга с улучшенным хемилюминесцентным детектированием (система Fujifilm LAS-4000) для визуализации. Морфологический и иммуногистохимический анализГистохимический анализ скелетных и сердечных мышц проводился на свежезамороженных образцах ткани и на образцах печени, фиксированных формалином и залитых парафином.Срезы криостата толщиной восемь мкм фиксировали в ацетоне в течение 10 минут и промывали в забуференном TRIS физиологическом растворе-Tween в течение 10 минут; Парафиновые срезы толщиной 5 мкм использовали без фиксации. Образцы окрашивали реагентом периодической кислоты – Шиффа (PAS) с использованием стандартного протокола для определения присутствия гликогена (17). Иммуногистохимическое определение свободного гликогенина-1 (M07, клон 3B5; Abnova, 1: 500) и гликогенина-2 (HPA005495; антитела Atlas, 1: 100) проводили с использованием Dako Autostainer и с использованием набора Dako EnVision FLEX High pH согласно стандартный протокол производителя.Первичные антитела наносили на 1 час. Система Dako Liquid DAB + Substrate Chromogen System использовалась для визуализации материала с положительным окрашиванием. Для электронной микроскопии небольшие образцы тканей непосредственно фиксировали в глутаральдегиде в фосфатном буфере, затем фиксировали в четырехокиси осмия и заливали смолой. Контраст ультратонких срезов усиливали уранилацетат и цитрат свинца. Масс-спектрометрияДля идентификации белка гликогенина-2 в полиакриламидных гелях был проведен анализ жидкостной хроматографии-тандемной масс-спектрометрии (МС).Протеомные анализы проводились в центре Proteomics Core Facility в Sahlgrenska Academy, University of Gothenburg, в соответствии со стандартными протоколами. Кусочки геля, соответствующие функциональному гликогенину-2, идентифицированному с помощью вестерн-блоттинга, обесцвечивали 25 мМ бикарбонатом аммония в 50% ацетонитриле, расщепляли в геле добавлением 10 нг / мкл трипсина (Pierce MS grade, Thermo Fisher Scientific) в 50 мл. мМ бикарбоната аммония и инкубировали в течение ночи при 37 ° C. Образцы анализировали на масс-спектрометре Orbitrap Fusion Tribrid, сопряженном с системой жидкостной хроматографии Easy nLC 1200 (Thermo Fisher Scientific).Пептиды улавливали на колонке-ловушке Acclaim Pepmap 100 C18 (100 мкм × 2 см, размер частиц 5 мкм; Thermo Fischer Scientific) и разделяли на собственной аналитической колонке (75 мкм × 300 мм, размер частиц 3 мкм, Reprosil-Pur C18; Dr. Maisch) с использованием линейного градиента ацетонитрила от 5% до 80% в 0,2% муравьиной кислоте в течение 25 минут при скорости потока 300 нл / мин. Масс-спектры ионов-прекурсоров были получены с разрешением 120000, а анализ МС / МС был выполнен в режиме, зависящем от данных, при котором спектры индуцированной столкновением диссоциации наиболее интенсивных ионов-прекурсоров регистрировались в ионной ловушке с настройкой энергии столкновения 35 для 3 секунды (настройка «максимальная скорость»).Состояния заряда от 2 до 7 были выбраны для фрагментации, а динамическое исключение было установлено на 30 секунд. Анализ данных был проведен с использованием Proteome Discoverer версии 1.4 (Thermo Fisher Scientific) с базой данных Human Swissprot, март 2017 г. Mascot 2.5 (Matrix Science) использовался в качестве поисковой машины с допуском массы предшественника 5 ppm и допуском массы фрагмента 500 ммю. Были приняты триптические пептиды с 1 пропущенным расщеплением, переменным окислением метионина и статическими модификациями цистеина пропионамида.Обнаруженный пептидный порог в программном обеспечении был установлен на уровне значимости Mascot 95% путем поиска в обратной базе данных, и идентифицированные белки были сгруппированы с использованием одинаковых последовательностей для минимизации избыточности. Этическое заявлениеИсследование соответствовало Хельсинкской декларации и было одобрено региональным советом по этике в Гетеборге, Швеция. Обследуемые дали свое информированное согласие. РезультатыПроверка антителГликогенин-1 и гликогенин-2 обычно встроены в частицы гликогена и недоступны для иммунодетекции с помощью вестерн-блоттинга или иммуногистохимии.Эта характеристика гликогенина-1 и гликогенина-2 может использоваться для проверки специфичности используемых антител, поскольку функциональный гликогенин в нормальной печени и мышцах может быть обнаружен только после переваривания гликогена, например, с помощью α-амилазы. Для гликогенина-1 мы использовали антитело (клон M07 3B5) с высокой специфичностью к гликогенину-1 в Вестерн-блот-анализе (6, 15). Чтобы проверить специфичность антитела в иммуногистохимии, мы изучили образцы мышц от пациентов без болезни накопления гликогена, у которых биопсия выявила изолированные или группы мышечных волокон, лишенных PAS-положительного гликогена.Такое очаговое истощение PAS-положительного гликогена, которое можно увидеть при некоторых нервно-мышечных расстройствах, предположительно является результатом неравномерного потребления глюкозы, хранящейся в молекулах гликогена, тем самым подвергая воздействию эпитопы гликогенина-1 в таких областях (рис. 1A и 1B). . Вестерн-блот-анализ включал белковые экстракты как с расщеплением α-амилазой, так и без нее, чтобы проверить специфичность для функционального гликогенина-1 (фиг. 2A-2C). Рисунок 1. Накопление гликогена и иммуногистохимическая экспрессия гликогенина в серийных срезах скелетных мышц и печени контрольной группы без дефицита гликогенина.A, Анализ накопления гликогена путем окрашивания периодической кислотой — реагентом Шиффа (PAS) в контрольном образце мышц, показывающий некоторые бледные мышечные волокна (стрелки), в которых был использован гликоген, а также волокна с нормальным содержанием гликогена (наконечник стрелки). B. Иммуногистохимическое окрашивание с использованием антитела к гликогенину-1. В волокнах, обедненных гликогеном, открываются молекулы гликогенина-1, которые обычно покрыты полисахаридными цепями, и обнаруживается экспрессия гликогенина-1 (стрелки). Волокна с нормальным содержанием гликогена не показывают экспрессии гликогенина-1 при иммуногистохимическом окрашивании (стрелка).C, окрашивание PAS контрольной печени, показывающее бледные области (стрелка), где был использован гликоген и молекулы глюкозы переваривались. D, Иммуногистохимическое окрашивание с использованием антитела к гликогенину-2. В светлых областях при окрашивании PAS гликогенин подвергается воздействию, и ожидаемая экспрессия гликогенина-2 очевидна (стрелка). Рисунок 1. Накопление гликогена и иммуногистохимическая экспрессия гликогенина в серийных срезах скелетных мышц и печени контрольной группы без дефицита гликогенина.A, Анализ накопления гликогена путем окрашивания периодической кислотой — реагентом Шиффа (PAS) в контрольном образце мышц, показывающий некоторые бледные мышечные волокна (стрелки), в которых был использован гликоген, а также волокна с нормальным содержанием гликогена (наконечник стрелки). B. Иммуногистохимическое окрашивание с использованием антитела к гликогенину-1. В волокнах, обедненных гликогеном, открываются молекулы гликогенина-1, которые обычно покрыты полисахаридными цепями, и обнаруживается экспрессия гликогенина-1 (стрелки). Волокна с нормальным содержанием гликогена не показывают экспрессии гликогенина-1 при иммуногистохимическом окрашивании (стрелка).C, окрашивание PAS контрольной печени, показывающее бледные области (стрелка), где был использован гликоген и молекулы глюкозы переваривались. D, Иммуногистохимическое окрашивание с использованием антитела к гликогенину-2. В светлых областях при окрашивании PAS гликогенин подвергается воздействию, и ожидаемая экспрессия гликогенина-2 очевидна (стрелка). Рисунок 2. Вестерн-блоттинг гликогенина-1 и гликогенина-2 в контрольных тканях. A. В контроле печени (L1-L4) гликогенин-1 и гликогенин-2 были обнаружены после обработки α-амилазой (+).B. В скелетных мышцах (M1-M4) только гликогенин-1, но не гликогенин-2, обнаруживался после обработки α-амилазой (+). C. В сердце (h2-h5) гликогенин-1, но не гликогенин-2, обнаруживался после обработки α-амилазой (+) и в некоторой степени даже без обработки α-амилазой (-). Немного больший размер (≈1 кДа) гликогенина-1 без обработки α-амилазой указывает на то, что в сердце было небольшое количество функционального аутоглюкозилированного гликогенина-1, который не был встроен в молекулы гликогена.D, панель из 3 различных тканей (сердце, скелетные мышцы и печень). Полоса, соответствующая гликогенину-2 и появляющаяся только после обработки α-амилазой, присутствует только в печени. Пептиды гликогенина-2 были идентифицированы масс-спектрометрией (МС) в геле в той же области, но только в печени. Во всех тканях наблюдается полоса около 70 кДа, одинаково сильная как при обработке α-амилазой, так и без нее. Пептиды гликогенина-2 не были идентифицированы методом МС в кусочках геля, вырезанных из этой области. Контроллерами загрузки служил -актин (панели скелетных мышц и сердца) из гелей, окрашенных кумасси синим (SimplyBlue SafeStain, Thermo Fisher Scientific).GAPDH означает глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу. Рисунок 2. Вестерн-блоттинг гликогенина-1 и гликогенина-2 в контрольных тканях. A. В контроле печени (L1-L4) гликогенин-1 и гликогенин-2 были обнаружены после обработки α-амилазой (+). B. В скелетных мышцах (M1-M4) только гликогенин-1, но не гликогенин-2, обнаруживался после обработки α-амилазой (+). C. В сердце (h2-h5) гликогенин-1, но не гликогенин-2, обнаруживался после обработки α-амилазой (+) и в некоторой степени даже без обработки α-амилазой (-).Немного больший размер (≈1 кДа) гликогенина-1 без обработки α-амилазой указывает на то, что в сердце было небольшое количество функционального аутоглюкозилированного гликогенина-1, который не был встроен в молекулы гликогена. D, панель из 3 различных тканей (сердце, скелетные мышцы и печень). Полоса, соответствующая гликогенину-2 и появляющаяся только после обработки α-амилазой, присутствует только в печени. Пептиды гликогенина-2 были идентифицированы масс-спектрометрией (МС) в геле в той же области, но только в печени.Во всех тканях наблюдается полоса около 70 кДа, одинаково сильная как при обработке α-амилазой, так и без нее. Пептиды гликогенина-2 не были идентифицированы методом МС в кусочках геля, вырезанных из этой области. Контроллерами загрузки служил -актин (панели скелетных мышц и сердца) из гелей, окрашенных кумасси синим (SimplyBlue SafeStain, Thermo Fisher Scientific). GAPDH означает глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназу. Для гликогенина-2 использовали антитело HPA005495. Чтобы проверить специфичность антитела в иммуногистохимии, мы изучили образцы печени пациентов без болезни накопления гликогена, но у которых в биопсии были группы клеток печени без PAS-положительного гликогена, что позволило выявить эпитопы гликогенина-2 (рис.1С и 1Д). Для проверки специфичности антитела с помощью Вестерн-блоттинга проводили МС белков печени, которые, по-видимому, связывали антитело, но только после расщепления α-амилазой, и белков с молекулярной массой приблизительно 55 кДа. Были идентифицированы две пептидные последовательности, которые выровнены с человеческим гликогенином-2 (UniProtKB, O15488): RPELGLTLTK и NWSTTDIHK. Интенсивные полосы с молекулярной массой 70 кДа и одинаковой интенсивностью независимо от того, обрабатывались ли они α-амилазой (рис.2D) не содержал пептидов гликогенина-2 по данным MS. Во все анализы вестерн-блоттинга мы включили белковые экстракты, которые были и не подвергались расщеплению α-амилазой, для проверки специфичности (рис. 2A-2D). Гликогенин-1 и гликогенин-2 экспрессируются в печени, но только гликогенин-1 экспрессируется в сердце и скелетных мышцахПосле проверки антитела против гликогенина-2 и его соответствующих полос с помощью анализов белков на основе МС мы выполнили вестерн-блоттинг и обнаружили экспрессию функционального гликогенина-1 и гликогенина-2 в контроле печени (рис.2А и 2D). В контрольной группе скелетных мышц и сердца был обнаружен только функциональный гликогенин-1, но не гликогенин-2. В отличие от белков, экстрагированных из печени, MS-анализ полос белка сердечной мышцы, соответствующих 55 кДа, не выявил никаких пептидов гликогенина-2. Гликогенин-2 не экспрессируется в скелетных мышцах или сердце у пациентов с двуаллельными мутациямиGYG1У 3 пациентов с миопатией (Pt1, Pt2 и Pt3) только Pt3 показал некоторое остаточное присутствие функционального гликогенина-1, потому что была обнаружена слабая полоса, но только после лечения α-амилазой (рис.3А). Остаточный гликогенин-1 предположительно был получен в результате частично нормального сплайсинга. Гликогенин-2 не был обнаружен ни у одного из этих пациентов с миопатией. У 2 пациентов с кардиомиопатией нефункциональный гликогенин-1 был обнаружен в сердце, потому что он присутствовал либо с, либо без переваривания альфа-амилазой белкового экстракта (рис. 3B). Гликогенин-2 не обнаружен в сердце пациентов с мутациями GYG1 и кардиомиопатией. Рисунок 3. Вестерн-блот-анализ гликогенина-1 и гликогенина-2 у пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 . A. В скелетных мышцах гликогенин-1 был обнаружен только в контроле (M1-M2) после обработки α-амилазой (+). Однако после обработки α-амилазой в Pt3 наблюдалась слабая полоса нормального размера, что указывает на небольшое количество функционального гликогенина-1. Гликогенин-2 не обнаруживался в контроле или у пациентов с мутациями GYG1 (Pt1-Pt3) независимо от того, проводилось ли лечение α-амилазой.B, В сердце гликогенин-1 обнаруживался после обработки α-амилазой (+) в контроле (h2, h4 и h5), а также у пациентов (Pt4 и Pt5). Гликогенин-1 нефункционален в сердце у пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 , потому что он был идентифицирован с одинаково сильными полосами как при (+), так и без (-) лечения α-амилазой. Он был меньше (≈1 кДа), чем гликогенин-1, идентифицированный в 1 из контрольных сердец без обработки α-амилазой (см. H5 [-]), что указывает на то, что гликогенин-1 у пациентов не способен к аутоглюкозилированию и, следовательно, не функциональный.Гликогенин-2 не обнаруживался ни у контрольной группы, ни у пациентов. В качестве контроля загрузки использовали -актин из гелей, окрашенных кумасси синим (SimplyBlue SafeStain, Thermo Fisher Scientific). Пт, пациент. Рисунок 3. Вестерн-блот-анализ гликогенина-1 и гликогенина-2 у пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 . A. В скелетных мышцах гликогенин-1 был обнаружен только в контроле (M1-M2) после обработки α-амилазой (+). Однако после обработки α-амилазой в Pt3 наблюдалась слабая полоса нормального размера, что указывает на небольшое количество функционального гликогенина-1.Гликогенин-2 не обнаруживался в контроле или у пациентов с мутациями GYG1 (Pt1-Pt3) независимо от того, проводилось ли лечение α-амилазой. B, В сердце гликогенин-1 обнаруживался после обработки α-амилазой (+) в контроле (h2, h4 и h5), а также у пациентов (Pt4 и Pt5). Гликогенин-1 нефункционален в сердце у пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 , потому что он был идентифицирован с одинаково сильными полосами как при (+), так и без (-) лечения α-амилазой. Он был меньше (≈1 кДа), чем гликогенин-1, идентифицированный в 1 из контрольных сердец без обработки α-амилазой (см. H5 [-]), что указывает на то, что гликогенин-1 у пациентов не способен к аутоглюкозилированию и, следовательно, не функциональный.Гликогенин-2 не обнаруживался ни у контрольной группы, ни у пациентов. В качестве контроля загрузки использовали -актин из гелей, окрашенных кумасси синим (SimplyBlue SafeStain, Thermo Fisher Scientific). Пт, пациент. Нефункциональный белок гликогенин-1, локализованный совместно с аномальным накоплением гликогена в сердцеУ пациентов с кардиомиопатией из-за мутации GYG1 вестерн-блоттинг выявил наличие нефункционального гликогенина-1. По данным иммуногистохимии, этот мутировавший негликозилированный гликогенин-1 был обнаружен в тех же регионах, что и центральные отложения аномального гликогена и полиглюкозана в кардиомиоцитах (рис.4A и 4B). Рисунок 4. Гликоген и гликогенин-1 в серийных срезах сердца у пациента 5 с экспрессией мутантного гликогенина-1. A, эндомиокардиальная биопсия, показывающая аномальное накопление периодической кислоты-Шиффа (PAS) -положительного материала (стрелка) в центральной части каждого кардиомиоцита, соответствующего гликогену и полиглюкозану. B. Центральные включения PAS-положительного материала, окрашенные сильно положительно на гликогенин-1 с помощью иммуногистохимии (стрелка). Рисунок 4. Гликоген и гликогенин-1 в серийных срезах сердца пациента 5 с экспрессией мутированного гликогенина-1. A, эндомиокардиальная биопсия, показывающая аномальное накопление периодической кислоты-Шиффа (PAS) -положительного материала (стрелка) в центральной части каждого кардиомиоцита, соответствующего гликогену и полиглюкозану. B. Центральные включения PAS-положительного материала, окрашенные сильно положительно на гликогенин-1 с помощью иммуногистохимии (стрелка). У пациентов с мутациями GYG1 и миопатией (Pt1, Pt2 и Pt3) наблюдалось накопление PAS-положительного аномального гликогена и полиглюкозана в нескольких мышечных волокнах (рис.5A и 5C). В Pt1 и Pt2 не было экспрессии гликогенина-1 по данным вестерн-блоттинга (фиг. 3A), что соответствовало результатам иммуногистохимии (фиг. 5B). В Pt3 остаточный гликогенин-1, по-видимому, был функциональным и глюкозилированным до некоторой степени, потому что он был обнаружен в анализе вестерн-блоттинга только после предварительной обработки α-амилазой (фиг. 3A). Методом иммуногистохимии гликогенин-1 был обнаружен в областях хранения аномального гликогена и полиглюкозана (рис. 5D). В этих волокнах с аномальным запасом гликогена гликогенин-1, вероятно, был захвачен в запасном материале и не мог нормально глюкозилироваться, поскольку он был обнаружен иммуногистохимическим методом. Рисунок 5. Гликоген и гликогенин-1 в серийных срезах скелетных мышц у пациентов с мутациями GYG1 . A и B, биопсия скелетных мышц от Pt1 с мутациями двуаллельного стартового кодона GYG1 , A, демонстрирующая некоторые волокна с накоплением сильно положительного по Шиффу периодической кислоты (PAS) материала, соответствующего аномальному гликогену и полиглюкозану (стрелки). B: гликогенин-1 не присутствовал во включениях (стрелки) или где-либо еще. C и D, биопсия скелетных мышц пациента 3 с двуаллельными мутациями GYG1 и некоторым остаточным гликогенином-1 по данным вестерн-блоттинга.C. Несколько волокон показали включения с накоплением интенсивно PAS-положительного материала, соответствующего аномальному гликогену и полиглюкозану (стрелки). D, во включениях идентифицирован гликогенин-1 (стрелки). Рисунок 5. Гликоген и гликогенин-1 в серийных срезах скелетных мышц у пациентов с мутациями GYG1 . A и B, биопсия скелетных мышц от Pt1 с мутациями двуаллельного стартового кодона GYG1 , A, демонстрирующая некоторые волокна с накоплением сильно положительного по Шиффу периодической кислоты (PAS) материала, соответствующего аномальному гликогену и полиглюкозану (стрелки).B: гликогенин-1 не присутствовал во включениях (стрелки) или где-либо еще. C и D, биопсия скелетных мышц пациента 3 с двуаллельными мутациями GYG1 и некоторым остаточным гликогенином-1 по данным вестерн-блоттинга. C. Несколько волокон показали включения с накоплением интенсивно PAS-положительного материала, соответствующего аномальному гликогену и полиглюкозану (стрелки). D, во включениях идентифицирован гликогенин-1 (стрелки). Электронная микроскопия скелетных мышц у пациентов с миопатией показала, что большинство волокон содержат явно нормальный гликоген.В волокнах с накопленным PAS-положительным материалом гликоген был частично гранулированным, но в значительной степени материал имел фибриллярную структуру, соответствующую полиглюкозану (фиг. 6A). В сердечной ткани в накопленном PAS-положительном материале присутствовал как гранулированный, так и аномальный нитчатый гликоген (полиглюкозан) (фиг. 6B). Рисунок 6. Электронная микроскопия хранения гликогена в сердечной и скелетной мышце у пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 .A. В скелетных мышцах накопленный материал состоял из смеси гранулированного, очевидно нормального гликогена (стрелки) и фибриллярного материала (наконечник стрелки). Нитевидный материал представлял собой большие области накопительного материала с положительной периодической кислотой и Шиффом и был морфологически совместим с полиглюкозаном. B. В сердечной мышце была аналогичная смесь гранулированного материала (стрелка) и фибриллярного материала (наконечник стрелки). C, Нормальный мышечный гликоген показан для сравнения. Полосы соответствуют 1 мкм. Рисунок 6. Электронная микроскопия хранения гликогена в сердечной и скелетной мышце у пациентов с двуаллельными мутациями GYG1 . A. В скелетных мышцах накопленный материал состоял из смеси гранулированного, очевидно нормального гликогена (стрелки) и фибриллярного материала (наконечник стрелки). Нитевидный материал представлял собой большие области накопительного материала с положительной периодической кислотой и Шиффом и был морфологически совместим с полиглюкозаном. B. В сердечной мышце была аналогичная смесь гранулированного материала (стрелка) и фибриллярного материала (наконечник стрелки).C, Нормальный мышечный гликоген показан для сравнения. Полосы соответствуют 1 мкм. ОбсуждениеРанее считалось, что гликогенин необходим для биогенеза гликогена de novo за счет образования олигосахаридной цепи, которая действует как праймер, на котором гликогенсинтаза и ветвящийся фермент строят большую разветвленную молекулу гликогена (2, 18). В этом исследовании мы исследовали экспрессию 2 изоформ гликогенина человека, гликогенина-1 и гликогенина-2 в контрольной группе и у пациентов с дефицитом гликогенина-1.В соответствии с ранее опубликованными результатами мы обнаружили экспрессию как гликогенина-1, так и гликогенина-2 в ткани печени (3, 4, 19, 20). Однако в скелетных мышцах и сердце контрольной группы был идентифицирован только гликогенин-1. Транскрипты гликогенина-2 были идентифицированы в сердечной мышце в предыдущем исследовании (4). Однако в базе данных Genotype-Tissue Expression гликогенин-1 высоко экспрессируется в сердце, а гликогенин-2 нет, что согласуется с результатами предыдущих анализов белков (20). В настоящем исследовании мы не обнаружили повышения экспрессии гликогенина-2 у пациентов с дефицитом гликогенина-1 ни в сердечной ткани, ни в скелетных мышцах. Роль гликогенина-2 не ясна. Он в основном экспрессируется в жировой ткани (согласно базе данных Genotype-Tissue Expression), но вестерн-блоттинг не показывает, что гликогенин-2 связан с гликогеном в жировой ткани, поскольку обработка α-амилазой не увеличивает интенсивность полосы (20 ). Важность гликогенина-2 для метаболизма гликогена в печени также неясна, поскольку существует обычная делеция (затрагивающая 1% населения [21]), удаляющая ген GYG2 , расположенный на Х-хромосоме.Мужчины, у которых имеется гемизиготная делеция и, следовательно, полностью отсутствуют гликогенин-2, не имеют видимого фенотипа, нормального уровня глюкозы в крови, нормального теста на стимуляцию глюкагона и нормального гликогена печени, как определено с помощью световой и электронной микроскопии (21). Как показано в этом исследовании, гликогенин-1 также незаменим для синтеза гликогена в мышцах и сердце, и не существует компенсаторной регуляции функционального гликогенина-2. Эти результаты согласуются с результатами исследований на мышах с нокаутом гликогенина, у которых было обнаружено, что содержание гликогена даже выше у мышей с дефицитом гликогенина, чем в контроле (22).У мышей есть только один ген гликогенина, и никакой другой белок, ковалентно связанный с гликогеном, не был идентифицирован, что указывает на то, что синтез гликогена может происходить без белкового праймера, такого как гликогенин (22). Синтез гликогена без присутствия гликогенина также может происходить в других организмах, таких как бактерии (23) и дрожжи (24). Обнаружение того факта, что недостаток гликогенина не вызывает истощение гликогена, указывает на то, что гликогенин может иметь важные функции, помимо праймера для синтеза гликогена.Было продемонстрировано, что гликогенин сильно взаимодействует с гликогенсинтазой (25), но функциональное значение такого взаимодействия неизвестно. Было высказано предположение, что дисбаланс между функциональной активностью гликогенсинтазы и ветвящегося фермента является причиной накопления полиглюкозана, как видно из болезни накопления полисахаридов у лошадей, которая вызвана доминантной мутацией гликогенсинтазы (26) у мышей, сверхэкспрессирующих гликогенсинтазу ( 27), а также у людей с дефицитом фермента ветвления (28).Влияет ли дефицит гликогенина-1 на баланс между активностью гликогенсинтазы и фермента ветвления в мышцах, еще предстоит исследовать, и есть много других факторов, участвующих в образовании полиглюкозана, таких как болезнь Лафора, которая является еще одной болезнью накопления полиглюкозана (29). Иммуногистохимическое окрашивание гликогенина-1 в сердечной мышце выявило накопление гликогенина-1 в областях, демонстрирующих накопление PAS-положительного материала, который, как было обнаружено с помощью электронной микроскопии, состоит из смеси фибриллярного и гранулированного материала.Таким образом, это хранилище гликогена и полиглюкозана включает мутантный гликогенин-1, вероятно, вместе с большим количеством других белков, которые обычно связаны с гликогеном. Мутировавший гликогенин-1 нефункционален, потому что ему не хватает способности к аутоглюкозилированию, но он, вероятно, может связываться с гликогенсинтазой, которая является одним из многих белков, связанных с гликогеном (2). Важный вопрос заключается в том, действительно ли экспрессия мутированного гликогенина-1 вызывает кардиомиопатию, поскольку у пациентов, у которых полностью отсутствует гликогенин-1 из-за двуаллельных усекающих мутаций GYG1 , кардиомиопатия не развивается.Таким образом, в скелетных мышцах гликогенин-1 не присутствует в накопительном материале у большинства пациентов, как показано в нашем исследовании Pt1. В заключение мы обнаружили, что гликогенин-1 незаменим для синтеза гликогена у людей, что также было показано на мышах. Это открытие ставит под сомнение концепцию гликогенина как облигатного праймера для синтеза гликогена de novo. Дефицит гликогенина-1 приводит к накоплению гликогена и образованию полиглюкозана, что указывает на то, что гликогенин-1 участвует в регуляции синтеза гликогена в мышцах, что требует дальнейшего изучения. Сокращения
Сокращения БлагодарностиФинансовая поддержка : Это исследование было поддержано грантом Шведского исследовательского совета (№ 2018-02821, АО) и Шведского фонда сердца и легких (№ 20180236, АО). Краткое изложение раскрытия информации: Авторам нечего раскрывать. Доступность данных: Все данные, созданные или проанализированные в ходе этого исследования, включены в эту опубликованную статью или в репозитории данных, перечисленные в разделе «Ссылки». Список литературы1.Roach PJ ,Depaoli-Roach AA ,Hurley TD ,Tagliabracci VS .Гликоген и его метаболизм: некоторые новые разработки и старые темы .Biochem J. 2012 ;441 (3 ):763 —787 .2.Prats C ,Graham TE ,Очистной комбайн J .Динамическая жизнь гранулы гликогена .J Biol Chem. 2018 ;293 (19 ):7089 —7098 .3.Mu J ,Roach PJ .Характеристика гликогенина-2 человека, самоглюкозилирующего инициатора метаболизма гликогена в печени .J Biol Chem. 1998 ;273 (52 ):34850 —34856 .4.Mu J ,Skurat AV ,Roach PJ .Гликогенин-2, новый самогликозилирующий белок, участвующий в биосинтезе гликогена в печени .J Biol Chem. 1997 ;272 (44 ):27589 —27597 .5.Moslemi AR ,Lindberg C ,Nilsson J ,Tajsharghi H ,Andersson B AOldfors. Дефицит гликогенина-1 и инактивированная инициация синтеза гликогена .N Engl J Med. 2010 ;362 (13 ):1203 —1210 .6.Malfatti E ,Nilsson J ,Hedberg-Oldfors C и др.Новое заболевание накопления гликогена в мышцах, связанное с дефицитом гликогенина-1 .Ann Neurol. 2014 ;76 (6 ):891 —898 .7.Tasca G ,Fattori F ,Monforte M и др.Мутация стартового кодона GYG1 , вызывающая позднюю миопатию полиглюкозановых телец с немалиновыми палочками .J Neurol. 2016 ;263 (10 ):2133 —2135 .8.Fanin M ,Torella A ,Savarese M ,Nigro V ,Angelini C .Мутации гена GYG1 в семье с миопатией полиглюкозановых тел .Neurol Genet. 2015 ;1 (3 ):e21 .9.Luo S ,Zhu W ,Yue D и др.Мышечная патология и МРТ всего тела при полиглюкозановой миопатии, связанной с новой мутацией гликогенина-1 .Нервно-мышечное расстройство. 2015 ;25 (10 ):780 —785 .10.Akman HO ,Aykit Y ,Amuk OC и др.Поздняя миопатия полиглюкозановых телец у пяти пациентов с гомозиготной мутацией в GYG1 .Нервно-мышечное расстройство. 2016 ;26 (1 ):16 —20 . 11.Colombo I ,Pagliarani S ,Testolin S и др.Продольное наблюдение и картина МРТ мышц двух братьев и сестер с миопатией полиглюкозановых тельцов, вызванной мутацией гликогенина-1 .J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2016 ;87 (7 ):797 —800 .12.Krag TO ,Ruiz-Ruiz C ,Vissing J .Синтез гликогена у пациентов с дефицитом гликогенина 1: роль гликогенина 2 в мышцах .J Clin Endocrinol Metab. 2017 ;102 (8 ):2690 —2700 . 13.Stemmerik MG ,Madsen KL ,Laforêt P ,Buch AE ,Vissing J .Синтез и распад мышечного гликогена нарушаются при дефиците гликогенина-1 .Неврология. 2017 ;89 (24 ):2491 —2494 .14.Hedberg-Oldfors C ,Mensch A ,Visuttijai K и др.Полиглюкозановая миопатия и функциональная характеристика новой мутации GYG1 .Acta Neurol Scand. 2018 ;137 (3 ):308 —315 .15.Hedberg-Oldfors C ,Glamuzina E ,Ruygrok P и др.Кардиомиопатия как признак дефицита гликогенина-1 — отчет о трех случаях и обзор литературы .J Inherit Metab Dis. 2017 ;40 (1 ):139 —149 .16.Cao Y ,Skurat AV ,DePaoli-Roach AA ,Roach PJ .Инициирование синтеза гликогена. Контроль гликогенина с помощью гликогенфосфорилазы .J Biol Chem. 1993 ;268 (29 ):21717 —21721 . 17.Dubowitz V ,Sewry C ,Oldfors A. Биопсия мышц. Практический подход . 4-е изд.Филадельфия :Эльзевьер ;2013 ;16 —27 . 18.Berg JM ,Tymoczko JL ,Gatto GJ Jr,Stryer L. Биохимия . 8-е изд.Нью-Йорк :W.H. Freeman & Company ;2015 ,19.Zhai L ,Schroeder J ,Skurat AV ,Roach PJ .Есть ли у грызунов ген, кодирующий гликогенин-2, печеночную изоформу самоглюкозилирующего инициатора синтеза гликогена? IUBMB Life. 2001 ;51 (2 ):87 —91 .20.Nilsson J ,Halim A ,Larsson E ,Moslemi AR ,Oldfors A ,Larson Larson 9014LC-MS / MS характеристика комбинированной ферментативной активности гликогенина-1 и гликогенина-2 выявляет их предпочтения к самогликозилированию .Biochim Biophys Acta. 2014 ;1844 (2 ):398 —405 . 21.Irgens HU ,Fjeld K ,Johansson BB и др.Гликогенин-2 незаменим для синтеза гликогена в печени и стимулированного глюкагоном высвобождения глюкозы .J Clin Endocrinol Metab. 2015 ;100 (5 ):E767 —E775 .22.Testoni G ,Duran J ,García-Rocha M и др.Недостаток гликогенина вызывает накопление гликогена и нарушение функции мышц .Cell Metab. 2017 ;26 (1 ):256 —266.e4 .23.Ugalde JE ,Parodi AJ ,Ugalde RA .De novo синтез бактериального гликогена: Agrobacterium tumefaciens гликогенсинтаза участвует в инициации и удлинении глюкана .Proc Natl Acad Sci U S. A. 2003 ;100 (19 ):10659 —10663 .24.Torija MJ ,Novo M ,Lemassu A и др.Синтез гликогена в отсутствие гликогенина в дрожжах Saccharomyces cerevisiae .FEBS Lett. 2005 ;579 (18 ):3999 —4004 0,25.Skurat AV ,Dietrich AD ,Roach PJ .Взаимодействие гликогенина и гликогенсинтазы .Arch Biochem Biophys. 2006 ;456 (1 ):93 —97 0,26.McCue ME ,Valberg SJ ,Miller MB и др.Мутация гликоген-синтазы (GYS1) вызывает новый гликогеноз скелетных мышц .Геномика. 2008 ;91 (5 ):458 —466 0,27.Raben N ,Danon M ,Lu N и др.Сюрпризы генной инженерии: возможная модель болезни полиглюкозановых тел .Неврология. 2001 ;56 (12 ):1739 —1745 .28.Hedberg-Oldfors C ,Oldfors A .Миопатии накопления полиглюкозана .Mol Aspect Med. 2015 ;46 :85 —100 ,29.Nitschke F ,Ahonen SJ ,Nitschke S ,Mitra S ,Minassian BA .Болезнь Лафора — от патогенеза к стратегиям лечения .Nat Rev Neurol. 2018 ;14 (10 ):606 —617 .© Endocrine Society 2019. Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/), которая разрешает неограниченное повторное использование, распространение и воспроизведение в на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы. |