Фруктозо-1,6-бисфосфат
| Фруктозо-1,6-бисфосфат | |
|---|---|
 | |
| Общие | |
| Хим. формула | C6H14O12P2 |
| Физические свойства | |
| Молярная масса | 340.116 г/моль г/моль |
| Классификация | |
| Рег. номер CAS | 488-69-7 |
| PubChem | 445557 |
| Рег. номер EINECS | 207-683-6 |
| SMILES | |
| InChI | |
| ChEBI | 40595 |
| ChemSpider | 393165 |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | |
 Медиафайлы на Викискладе | |
Фруктозо-1,6-бисфосфат — органическое соединение, сложный эфир фруктозы и ортофосфорной кислоты, продукт ферментативного окисления глюкозы, важнейший интермедиат (промежуточное соединение) гликолиза. Образуется в ходе фосфофруктокиназной реакции из фруктозо-6-фосфата с использованием энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Фактически эта реакция является лимитирующей в скорости протекания гликолиза и её регуляция определяет интенсивность гликолиза в целом. Способность к образованию и метаболизму фруктозо-1,6-бисфосфата различна в разных органах млекопитающих. В живых организмах присутствует единственная биологически активная форма этого соединения — β-D изомер[1].
Применение в медицине
Введенная извне обладает мощным органопротективным действием при различных патологических состояниях, связанных с дефицитом кислорода. Основной механизм действия экзогенного фруктозо-1,6-бисфосфата связан с субстратной активацией фосфофруктокиназы, пируваткиназы и лактаткиназы и, в конечном итоге, с увеличением внутриклеточного высокоэнергетического фосфатного пула. Его внутриклеточная концентрация варьирует в зависимости от «специализации» клетки. Концентрация фруктозо-1,6-бисфосфата внутри человеческих эритроцитов составляет 6-10 мг/л клеток. Фруктозо-1,6-бисфосфат показывает значительную протективную активность при геморрагическом и травматическом шоках и содействует успешной реанимации. Также это соединение обладает выраженным защитным эффектом на ткань головного мозга, снижая последствия гипоксического стресса. Нейропротекторное действие фруктозо-1,6-бисфосфата против различных нейротоксических факторов связано с тороможением синтеза бета-амилоида. При этом играет роль не только стимулирование энергетических ресурсов, а также возможность фруктозо-1,6-бисфосфата выступать в качестве модулятора сигнальных систем (протеинкиназ и фосфолипаз) PLC и MEK/ERK в регуляции гомеостаза кальция внутри митохондрий. Доказаное антиконвульсивное (противоэпилептическое) действие ФДФ, по-видимому, связано со способностью нормализовать уровень кальция в нейронах. Эффекты фруктозо-1,6-бисфосфата усиливаются другими макроэргическими соединеними однонаправленного действия (фосфокреатином, 2,3-фосфоглицератом).
В последнее время установлен существенный антиагрегантный эффект ФДФ, связанный с блокадой АДФ-рецепторов тромбоцитов, что может иметь важное клиническое значение в профилактике кардио-васкулярных событий. Кроме того, в ходе рандомизированных контролированных исследований установлен[2] кардиозащитный эффект фруктозо-1,6-бисфосфата при передозировке сердечных гликозидов.
В последнее время с помощью применения фруктозо-1,6-бисфосфата связывают надежды в профилактике ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как метаболический синдром, сахарный диабет, атеросклероз. Предложены подходы по влиянию на новые факторы риска[3], где гипофосфатемия рассматривается[4] как независимый фактор риска.
Хелатирование железа
Последние исследования показали способность фруктозо-1,6-бисфосфата хелатировать ионы Fe2+, стабилизируя их. В физиологических условиях ионы Fe2+ могут окислятся в Fe3+, что способствует образованию активных форм кислорода. Накопление ионов железа связывают с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, однако до сих пор доподлинно не известно, является ли избыток железа важным фактором в развитии этих заболеваний и может ли фруктозо-1,6-бисфосфат помочь нивелировать этот эффект[5].
Гликолиз
| β-D-фруктозо-6-фосфат | Фосфофруктокиназа | β-D-фруктозо-1,6-бисфосфат | Альдолаза | D-глицеральдегид-3-фосфат | дигидроксиацетонфосфат | |||
 |  |  | + |  | ||||
| АТФ | АДФ | |||||||
 |  | |||||||
| Pi | H2O | |||||||
| Фруктозо-1,6-бисфосфатаза | Альдолаза | |||||||
Примечания
- ↑ Шведова, 2004, с. 246.
- ↑ Indika Gawarammana, Fahim Mohamed et al. Fructose-1, 6-diphosphate (FDP) as a novel antidote for yellow oleander-induced cardiac toxicity: A randomized controlled double blind study // BMC Emergency Medicine. — 2010. — С. 10—15. Архивировано 9 ноября 2010 года.
- ↑ Jørn Ditzel and Hans-Henrik Lervang. Lifestyle diseases and cardiovascular risk factors are interrelated to deficiencies of major substrates in ATP synthesis // Vasc Health Risk Manag. — 2010. — Вып. 6. — С. 829—836.
- ↑ Foley RN, Collins AJ, Ishani A, Kalra PA.Calcium-phosphate levels and cardiovascular disease in community-dwelling adults: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study//Am Heart J. 2008 Sep;156(3):556-63. [https://web.archive.org/web/20160920055726/https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18760141 Архивная копия от 20 сентября 2016 на Wayback Machine PubMed]
- ↑ Bajic, Aleksandar; Zakrzewska J; Godjevac D; Andjus P; Jones DR; Spasic M; Spasojevic I. Relevance of the ability of fructose 1,6-bis(phosphate) to sequester ferrous but not ferric ions (англ.) // Carbohydrate Research[англ.] : journal. — 2011. — Vol. 346. — P. 416—420. — doi:10.1016/j.carres.2010.12.008.
Литература
- В. П. Комов, В. Н. Шведова. Биохимия. — «Дрофа», 2004. — 638 с.
