Глюкозепан

Глюкозепан
Глюкозепан
Общие
Систематическое; наименование	(2S)-2-амино-6-((6R, 7S)-2-(((S)-4-амино-4-карбоксибутил)амино)-6,7-дигидрокси-6,7,8,8a-тетрагидроимидазо[4,5-b] азепин-4(5H)-ил)гексановая кислота
Рац. формула	C18H32N6O6
Физические свойства
Молярная масса	428,49 г/моль[1]
Плотность	1,6 ± 0,1 г/см³[2]
Оптические свойства
Показатель преломления	1.693
Классификация
Рег. номер CAS	257290-23-6
PubChem	124220628
SMILES	C1C(C(CN(C2=NC(=NC12)NCCCC(C(=O)O[H])N)CCCCC(C(=O)O[H])N)O[H])O[H]
InChI	InChI=1S/C18H32N6O6/c19-10(16(27)28)4-1-2-7-24-9-14(26)13(25)8-12-15(24)23-18(22-12)21-6-3-5-11(20)17(29)30/h10-14,25-26H,1-9,19-20H2,(H,21,22)(H,27,28)(H,29,30)/t10-,11-,12?,13-,14+/m0/s1 JTMICRULXGWYCN-WSOGJNRSSA-N
ChemSpider	26333276
	Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Глюкозепан (англ. Glucosepane) — результат ковалентного поперечного сшивания лизина и аргинина производной от молекулы D-глюкозы[3], конечный продукт гликирования. Образует как внутримолекулярные, так и межмолекулярные необратимые сшивки коллагена во внеклеточном матриксе, а также кристаллина в хрусталике глаза[4], нарушая функционирование тканей. Глюкозепан встречается в тканях человека чаще, чем любой другой сшивающий конечный продукт гликирования, а его количество увеличивается с возрастом[5].

Был обнаружен Маркусом Ледерером и его коллегами в 1999 году в результате реакции N-бок-L-лизина, N-бок-L-аргинина и D-глюкозы, проходившей 8 недель при температуре 37 градусов[3][5].

Процесс образования

Глюкозепан образуется анаэробно в результате реакции Майяра. Взаимодействие лизина с D-глюкозой приводит к образованию нестабильного имина, известного как основания Шиффа, который затем реструктуризуется в более стабильный продукт Амадори. Далее продукт Амадори медленно преобразуется в глюкозепан через образование промежуточного α-дикарбонильного соединения.

Первоначально исследователи предполагали, что в α-дикарбонильном промежуточном соединении карбонилы расположены в локантах C-2 и C-3 молекулы D-глюкозы. Однако, пометив карбонил углерода в локанте C-1 изотопом ¹³С, исследователи обнаружили, что образованный α-дикарбонил содержал карбонилы, располагавшиеся в локантах C-5 и C-6 исходной молекулы D-глюкозы. Лучшее предположение состояло в том, что α-дикарбонил — N(6)-(2,3-дигидрокси-5,6-диоксогексил)-L-лизинат[6] — образуется из продукта Амадори через сдвиг карбонильных групп вниз по всему основному сахаросодержащему веществу через кето-енольную таутомерию с последующим удалением гидроксила в локанте C-4. Подтверждением предположения было исследование, в котором все атомы водорода в воде растворителя были заменены на атомы дейтерия. В результате после реакции все HC-OH оказались преобразованными в DC-OH, что свидетельствовало в пользу кето-енольной таутомерии.

Содержание в тканях

Наиболее активно у человека глюкозепан образуется во внеклеточном матриксе, достигая 2000 пмоль/мг к 100 годам. В хрусталике глаза интенсивность образования меньше — 400 пмоль/мг к 100 годам. У больного диабетом содержание глюкозепана в тканях может быть до 2-х раз выше, чем у здорового человека[5].

Уровни содержания глюкозепана в тканях человека и животных[5]
Ткань	Субъект	Возраст субъекта	Уровень глюкозепана
Коллаген кожи	Человек	100 лет	до 2000 пмоль/мг
	Человек	30—40 лет	1500 пмоль/мг
	Землекоп	10 лет	250 пмоль/мг
Коллаген сухожилий	Крыса	12 месяцев	100 пмоль/мг
Кристаллин хрусталика глаза	Человек	100 лет	до 400 пмоль/мг
Коллаген почек	Человек	Не увеличивается с возрастом	250 пмоль/мг
Сыворотка крови	Человек		12—20 пмоль/мг

См. также

Примечания

PubChem
ChemSpider — 2007.
M. O. Lederer, H. P. Bühler. Cross-linking of proteins by Maillard processes--characterization and detection of a lysine-arginine cross-link derived from D-glucose // Bioorganic & Medicinal Chemistry. — 1999-6. — Т. 7, вып. 6. — С. 1081–1088. — ISSN 0968-0896.
David R. Sell, Klaus M. Biemel, Oliver Reihl, Markus O. Lederer, Christopher M. Strauch. Glucosepane is a major protein cross-link of the senescent human extracellular matrix. Relationship with diabetes // The Journal of Biological Chemistry. — 2005-04-01. — Т. 280, вып. 13. — С. 12310–12315. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M500733200.
Vincent M. Monnier, Wanjie Sun, David R. Sell, Xingjun Fan, Ina Nemet. Glucosepane: a poorly understood advanced glycation end product of growing importance for diabetes and its complications // Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. — 2014-01-01. — Т. 52, вып. 1. — С. 21–32. — ISSN 1437-4331. — doi:10.1515/cclm-2013-0174.
Klaus M. Biemel, D. Alexander Friedl, Markus O. Lederer. Identification and quantification of major maillard cross-links in human serum albumin and lens protein. Evidence for glucosepane as the dominant compound // The Journal of Biological Chemistry. — 2002-07-12. — Т. 277, вып. 28. — С. 24907–24915. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M202681200.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.

[_a1aaa5bbda70c742-1] PubChem

[_0c13f6b60ef9819b-2] ChemSpider — 2007.

[:1-3] M. O. Lederer, H. P. Bühler. Cross-linking of proteins by Maillard processes--characterization and detection of a lysine-arginine cross-link derived from D-glucose // Bioorganic & Medicinal Chemistry. — 1999-6. — Т. 7, вып. 6. — С. 1081–1088. — ISSN 0968-0896.

[4] David R. Sell, Klaus M. Biemel, Oliver Reihl, Markus O. Lederer, Christopher M. Strauch. Glucosepane is a major protein cross-link of the senescent human extracellular matrix. Relationship with diabetes // The Journal of Biological Chemistry. — 2005-04-01. — Т. 280, вып. 13. — С. 12310–12315. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M500733200.

[:0-5] Vincent M. Monnier, Wanjie Sun, David R. Sell, Xingjun Fan, Ina Nemet. Glucosepane: a poorly understood advanced glycation end product of growing importance for diabetes and its complications // Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. — 2014-01-01. — Т. 52, вып. 1. — С. 21–32. — ISSN 1437-4331. — doi:10.1515/cclm-2013-0174.

[6] Klaus M. Biemel, D. Alexander Friedl, Markus O. Lederer. Identification and quantification of major maillard cross-links in human serum albumin and lens protein. Evidence for glucosepane as the dominant compound // The Journal of Biological Chemistry. — 2002-07-12. — Т. 277, вып. 28. — С. 24907–24915. — ISSN 0021-9258. — doi:10.1074/jbc.M202681200.