Национальный медицинский исследовательский центр кардиологии имени академика Е.И. Чазова
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
Процессы модификации биомолекул при окислительном и карбонильном стрессе взаимосвязаны и во многом определяются генерацией свободных радикалов. Активные карбонильные соединения, например, метилглиоксаль реагируют с аминогруппами белков и аминокислот с образованием оснований Шиффа, в том числе диалкилиминов. Эти реакции являются первой стадией неферментативного гликирования, в ходе которого также возникают свободнорадикальные интермедиаты. Вместе с тем известно, что оксид азота взаимодействует с конечными продуктами гликирования. Нами установлено, что доноры оксида азота (PAPA/NONO, S-нитрозотиолы) усиливают продукцию органических свободных радикалов в реакции неферментативного гликирования L-лизина и Na-ацетиллизина под действием метилглиоксаля. Напротив, такие метаболиты оксида азота (NO) как глутатион-содержащие динитрозильные комплексы железа и нитроксил снижают уровень этих радикалов. Выдвинуто предположение, что эффект оксида азота и S-нитрозотиолов связан с образованием редокс-активных соединений, которые в свою очередь являются медиаторами продукции свободных радикалов. С другой стороны, нитроксил и динитрозильные комплексы железа выступают в качестве антиоксидантов и антигликирующих агентов. Мы полагаем, что двойственное действие NO и его физиологических производных играет важную роль при модификации биомолекул в ходе диабетической гипергликемии.
неферментативное гликирование, метилглиоксаль, свободные радикалы, оксид азота, S-нитрозотиолы, спектроскопия ЭПР
1. Lee C., Yim M.B., Chock P. B., Yim H.S., Kang S.O. Oxidation-Reduction Properties of Methylglyoxal-modified Protein in Relation to Free Radical Generation. J. Biol. Chem., 1998, vol. 273, no. 39, pp. 25272-25278. doi: 10.1074/jbc.273.39.25272
2. Asahi K., Ichimori K., Nakazawa H., Izuhara Y., Inagi R., Watanabe T., Miyata T., Kurokawa K. Nitric oxide inhibits the formation of advanced glycation end products. Kidney Int., 2000, vol. 58, no. 4, pp. 1780-1787. doi: 10.1111/j.1523-1755.2000.00340.x
3. Шумаев К.Б., Губкина С.А., Кумскова Е.М., Шепелькова Г.С., Рууге Э.К., Ланкин В.З. Механизм образования супероксидного радикала при взаимодействии L-лизина с дикарбонильными соединениями. Биохимия, 2009, т. 74, № 4, с. 568-574. @@Shumaev K.B., Gubkina S.A., Kumskova E.M., Shepelkova G.S., Ruuge E. K., Lankin V.Z. Superoxide Formation as a Result of Interaction of L-Lysine with Dicarbonyl Compounds and Its Possible Mechanism. Biochemistry (Moscow), 2009, vol. 74, no. 4, pp. 461-466. (In Russ.)
4. Шумаев К.Б., Губкина С.А., Ванин А.Ф., Бурбаев Д.Ш., Мох В.П., Топунов А.Ф., Рууге Э.К. Образование нового типа динитрозильных комплексов железа, связанных с цистеином, модифицированным метилглиоксалем. Биофизика, 2013, т. 58, № 2, с. 239-245. @@Shumaev K.B., Gubkina S.A., Vanin A.F., Burbaev D.Sh., Mokh V.P., Topunov A.F., Ruuge E.K. Formation of a new type of dinitrosyl iron complexes bound to cysteine modified with methylglyoxal. Biofizika, 2013, vol. 58, no 2, pp. 239-245. (In Russ.)
5. Kosmachevskaya O.V., Shumaev K.B., Nasybullina E.I., Topunov A.F. Formation of Nitri- and Nitrosylhemoglobin in systems modeling the Maillard reaction. Clinical Chemistry & Laboratory Medicine, 2014, vol. 52, no. 1, pp. 161-168. doi: 10.1515/cclm-2012-0792
6. Ланкин В.З., Шумаев К.Б., Тихазе А.К., Курганов Б.И. Влияние дикарбонилов на кинетические характеристики глутатионпероксидазы. Доклады академии наук, 2017, т. 475, № 6, с. 706-709. doi: 10.7868/S0869565217240227 @@Lankin V.Z., Shumaev K.B., Tikhaze A.K., Kurganov B.I. Influence of dicarbonyls on kinetic characteristics of glutathione peroxidase. Dokl. Biochem. Biophys., 2017, vol. 475, no. 1, pp. 287-290. doi: 10.1134/S1607672917040123 (In Russ.)
7. Chang T., Wang R., Wu L. Methylglyoxal-induced nitric oxide and peroxynitrite production in vascular smooth muscle cells. Free Radic Biol Med, 2005, vol. 38, no. 2, pp. 286-293. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2004.10.034
8. Turkseven S., Ertuna E., Yetik-Anacak G., Yasa M. Methylglyoxal causes endothelial dysfunction: the role of endothelial nitric oxide synthase and AMP-activated protein kinase α. J Basic Clin Physiol Pharmacol, 2014, vol. 25, no. 1, pp. 109-115. DOI: 10.1515/jbcpp-2013-0095
