Глицин

→ Общая информация

→

Общая информация

Глицин — это заменимая аминокислота, выполняющая множество важных физиологических функций в организме. Глицин является предшественником следующих метаболитов:

Глутатион;
Порфирины;
Пурины;
Гем;
Креатин.

Глицин поглощается клетками посредством различных переносчиков глицина, обычно это происходит за счет вторичного активного транспорта, связанного с захватом ионов водорода, натрия и/или хлорида. Из-за своего небольшого размера глицин стерически чрезвычайно адаптируется и является предпочтительным кандидатом на внутреннее положение в белках. Внутри клеток глицин окислительно (NAD + зависимо) расщепляется митохондриальной системой расщепления глицина до CO2 , NH4+ , NADH и метиленовой группы, которая принимается тетрагидрофолатом, образуя таким образом N5 , N10 -метилентетрагидрофолат.

Функции глицина:

Участвует в выработке организмом ДНК, фосфолипидов и коллагена, а также учувствует в выделении АТФ. Коллаген, самый распространенный белок в организме, на треть состоит из глицина, а все ферменты, транспортные белки и мембранные рецепторы содержат примерно 10% глицина;
Приток кальция через глицин-закрытый канал в клеточной мембране;
Синтез пурина и серина;
Синтез гемоглобина;
Помимо своей фундаментальной роли в метаболизме, глицин, представляет собой главный тормозной нейромедиатор в ЦНС, тем самым контролируя потребление пищи, поведение и полный гомеостаз организма;
Ко-агонист с глутаматом для NMDA-рецепторов;
Глицин необходим для синтеза порфирина, чтобы инициировать путь, ведущий к образованию гема, и для каждой функции клетки, включая образование РНК или ДНК. Помимо того, что глицин является решающим строительным блоком для многих белков, он также является компонентом трипептида глутатиона и гликохолевой кислоты, желчной кислоты, реакции конъюгации фазы II;
В меньшей степени глицин также можно использовать непосредственно в качестве источника энергии или для синтеза глюкозы.

Детоксикационная роль глицина:

В печени глицин помогает преобразовывать многие потенциально вредные вещества, такие как бензойная кислота (бензоат), в безвредные формы. Если уровень бензоата в моче повышен, это говорит о том, что вам может помочь дополнительный глицин;
Вторая детоксикационная роль глицина заключается в том, чтобы служить в качестве необходимой части глутатиона, соединения, необходимого для печени;
Глицин регулирует иммунную функцию, выработку супероксида и синтез цитокинов, изменяя внутриклеточные уровни Ca 2+;
Фактор некроза опухоли, воспаление и активация макрофагов подавляются глицином.;
Кроме того, глицин является агонистом хлоридных каналов, управляемых глицином, которые экспрессируются в ряде тканей периферически и в центральной нервной системе. Активация хлоридных каналов, управляемых глицином, оказывает деполяризующее воздействие на клетки, которые активно накапливают хлорид, и гиперполяризующее воздействие на те, которые этого не делают.

Глицин синтезируется из:

Треонина (через путь треониндегидрогеназы);
Холина (холин-зависимый биосинтез глицина включает промежуточные метаболиты бетаина (триметилглицин), диметилглицин и саркозин (N -метилглицин). Ферментами, регулирующими перенос метильных групп при производстве глицина из бетаина, последовательно являются цитозольный фермент бетаин-гомоцистеин S-метилтрансфераза (BHMT) и митохондриальные ферменты диметилглициндегидрогеназа (DMGDH) и саркозиндегидрогеназа (SDH);
Серина (через серингидроксиметилтрансферазу [SHMT]). Синтез глицина из серина является компартментализированным и катализируется серин гидроксиметилтрансферазой 1 (SHMT1) в цитозоле и SHMT2 в митохондриальном матриксе.

Хотя SHMT экспрессируются повсеместно, большая часть SHMT-зависимого синтеза глицина происходит в печени, в основном через митохондриальный SHMT2.

Для активности SHMT необходимы два ко-фактора, пиридоксальфосфат (В6) и тетрагидрофолат (В9). В печени глицин также может образовываться в результате превращения глиоксилата и аланина: глиоксилат аминотрансферазой (AGXT), которая одновременно превращает аланин в пируват. AGXT в основном присутствует в пероксисомах человека и играет ключевую роль в ограничении скорости синтеза оксалатов. Глиоксилат образуется, как побочный продукт пентозофосфатного пути или распада серина и гидроксипролина.

Увеличение уровней

Нарушение обмена глицина.

Клинические соображения: Mn, В9 (фолиновая кислота), B6 и B2 для эффективного метаболизма глицина в пировиноградную кислоту, для оксидации и для синтеза глутатиона или глюконеогенеза.

Если уровни серина или глицина высокие, рассмотрите поддержку SHMT (необходим В6 и достаточный уровень лития). Кроме того, рассмотрите ограничение количества поступающего железа, так как оно усугубляет работу SHMT;
Когда наблюдается высокий уровень глицина, также важно проверить уровни метилмалоновой кислоты (ММА), сукциновой (янтарной) и бензойной кислоты;
Избыточный глицин может связываться с бензойной кислотой, в результате этой реакции образуется гиппуровая кислота (бензойная кислота используется в качестве пищевого консерванта и естественным образом содержится в ряде продуктов, особенно в ягодах).

ММА превращается в сукцинат в присутствии B12. Когда сукцинат соединяется с глицином, он генерирует порфирины. Таким образом, повышенные уровни ММА и/или сукциновой кислоты могут в конечном итоге привести к увеличению биохимических порфириновых продуктов после реакции с избытком глицина.

Снижение уровней

Низкий уровень глицина может быть связан с уменьшением потребления или мальабсорбцией желудочно-кишечного тракта и нарушением пищеварения. Функция глицина, как антиоксиданта играет важную роль в процессах болезни и включается в глутатион, важный антиоксидант. Следовательно, низкие уровни оказывают значительное клиническое воздействие.

Антиоксиданты, такие, как витамины А и Е, могут помочь уменьшить ущерб от окислительного стресса.

Возможна генерализованная потеря белка в тканях;
Глицин является частью пула азота и играет важную роль в глюконеогенезе, детоксикации (глутатион) и других биохимических функциях. Его дефицит приведет к нарушению функций;
Низкий уровень глицина и серина в плазме может служить маркером длительного восполнения запасов незаменимых аминокислот.

Клинические соображения: добавка с треонином и серином (предшественниками глицина).

Глицин классифицируется, как глюкогенная аминокислота, поскольку он может быть преобразован в серин с помощью серингидроксиметилтрансферазы, а серин может быть преобразован обратно в гликолитический промежуточный продукт, 3-фосфоглицерат или в пируват с помощью серинтреониндегидратазы. Тем не менее, основной путь катаболизма глицина приводит к образованию CO2, аммиака и одного эквивалента N5, N10-метилен ТГФ за счет митохондриального комплекса расщепления глицина.

Система расщепления глицина (GCS) и родственные реакции. Глицин декарбоксилируется в B6-зависимой реакции (реакция 1), которая включает перенос метиленового углерода в тетрагидрофолат с образованием 5,10-метилентетрагидрофолата. Последний реагирует с глицином с образованием серина (реакция 2) или восстанавливается до метилтетрагидрофолата (реакция 3), ключевого донора метила. Как только метильная группа отдается, тетрагидрофолат регенерируется, и цикл может начаться снова.

Ферменты:

(1) Система расщепления глицином;
(2) Серингидроксиметилтрансфераза;
(3) N5,10-метилентетрагидролатредуктаза.

Глицин необходим не только для биосинтеза белка и глюкозы (при ее недостатке в клетках), но и гема, нуклеотидов, креатина, глутатиона, сложных липидов и других важных соединений.

Научные источники и исследования