VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

Глицеронеогенез - укороченный путь глюконеогенеза от пирувата до дигидроксиацетонфосфата, после чего происходит превращение дигидроксиацетонфосфата в глицерин-3-фосфат с помощью цитозольной связанной с NAD глицерин-3-фосфатдегидрогеназы.

Глицеронеогенез был открыть в 1960-х гг. Леа Решеф, Ричардом Хансоном и Джоном Баллардом, а также одновременно Элеазаром Шафриром и его сотрудниками, которые были заинтригованы присутствием двух ферментов глюконеогенеза пируваткарбоксилазы и фосфоенолпируват (ФЕП)- карбоксикиназы в жировой ткани, где глюкоза не синтезируется. Позднее ученым удалось выявить связь между глицеронеогенезом и поздним диабетом II типа.

У глицеронеогенеза множество функций. В жировой ткани глицеронеогенез, сопряженный с переэтерификацией жирных кислот, контролирует скорость высвобождения жирных кислот в кровь. (Рис.1)

 

Углеводы

пищи

 

 

ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛ

Глюкоза

 

 

Гликолиз

 

 

Этерификация

Дигидроксиацетонфосфат

 

 

Фосфоенолпируват

Глицерол-З-Р

 

 

Пируват

 

 

АцетилКоА

Жирные кислоты

 

Метаболизм в адипоците в норме (Рис.1)

А у голодающих людей глицеронеогенез в одной только печени обеспечивает синтез глицерин-3-фосфата в количестве, достаточном для того, чтобы до 60 % жирных кислот заново этерифицировались с образованием триацилглицеринов. (Рис.2)

 

ТРИАЦИЛГЛИЦЕРОЛ

 

 

Повторная

этерификация

 

 

Липолиз

 

 

60%

Кровь

Пируват

Оксалоацетат

Фосфоенолпируват

Дигидроксиацетонфосфат

Глицерол-З-Р

 

 

Глицерол

 

 

Жирные кислоты

 

 

40%

100%

 

 

ГЛИЦЕРОНЕОГЕНЕЗ

 

 

Субстраты глюконеогенеза в крови

 

Метаболизм в адипоците при голодании (Рис.2)

Прохождение по триацилглицериновому циклу между печенью и жировой тканью контролируется в большой степени ФЕП-карбоксикиназой, которая ограничивает скорости и глюконеогенеза, и глицеронеогенеза. Глюкокортикоидные гормоны регулируют уровни ФЕП-карбоксикиназы в печени и в жировой ткани. Действуя через рецептор, усиливают глюконеогенез и глицеронеогенез.

Стимуляция глицеронеогенеза приводит к увеличению синтеза триацилглицеринов в печени и их поступления в кровь. В то же самое время глюкокортикоиды подавляют экспрессию гена, кодирующего ФЕП-карбоксикиназу в жировой ткани. Это приводит к ослаблению глицеронеогенеза в жировой ткани; а именно уменьшению жирных кислот, и это приводит к увеличению их количества в крови.

Таким образом, происходит согласованное регулирование глицеронеогенеза в печени и жировой ткани. Следовательно, более низкая скорость глицеронеогенеза в жировой ткани ведет к большему высвобождению жирных кислот (не допуская их повторного использования).

Глицеронеогенез и ФЕП-карбоксикиназа как фармакологические мишени при сахарном диабете 2 типа.

Ожирение является основным фактором риска развития инсулинорезистентности и сахарного диабета 2 типа. Связь между гипертрофированной жировой тканью и СД 2 осуществляется через неэстерифицированные жирные кислоты (НЭЖК), образующиеся в результате липолиза в адипоцитах. Значительное увеличение НЭЖК плазмы индуцирует инсулинорезистентность. В адипоцитах, для реэтерификации ТАГ требуется глицерол-3-фосфат, который, при недостатке углеводов, синтезируется из лактата, пирувата или некоторых аминокислот в метаболическом пути – глицеронеогенезе. Ключевым ферментом этого пути является цитозольный фермент ФЕП-карбоксикиназа. В ряде работ показано, что тиазолидиндионы оказывают гиполипидемическое и антидиабетические эффекты в жировой ткани благодаря быстрой и селективной индукции этого фермента в результате экспрессии гена PEPCK-C и увеличения скорости глицеронеогенеза. Повторная этерификация НЭЖК приводит к снижению их уровня в крови и уменьшению инсулинорезистентности.

Выражаю благодарность за помощь в написании статьи

доценту кафедры биохимии, к.б.н. Лебедевой Е.Н.

Код для цитирования: Скопировать