Etiketter

Summa sidvisningar

Leta i den här bloggen

lördag 11 oktober 2014

Glykogeenin pilkkoutuminen glukoosiksi

https://www.youtube.com/watch?v=oBL0OC3IavI

https://www.youtube.com/watch?v=rqDGlChGZPk
älkimmäisessä on pääpiirteet glykogeenin synteesistä ja hajoamisesta.

Minkälainen on glykogeenigranula? Animaatio

https://www.youtube.com/watch?v=3Ceq-5iYBuc

Miten nykyään glykogenolyysi tapahtuu.Animaatio

https://www.youtube.com/watch?v=vA42MK-fiAc

Glykogeenisyntaasi ja glykogeniini luomassa glykogeeniä. Animaatio gltkogeenin synteesistä

Glykogeenisyntaasi on entsyymi, joka osallistuu glykogeenin biosynteesiin. Entsyymi katalysoi UDP-glukoosimolekyylin liittämistä glykogeeniketjuun α-1,4-glykosidisidoksella. Samalla vapautuu ADP-molekyyli. Glykogeenisyntaasin EC-numero on EC 2.4.1.11 ja CAS-numero 9014-56-6.[1][2]

Jotta glykogeenisyntaasi voisi lisätä glukoosiyksiköitä muodostaakseen polymeerin vaatii se primeerikseen polysakkaridin, joka sisältää vähintään kuusi glukoosiyksikköä. Tämän saa aikaiseksi glykogeniinientsyymi. 
Tärkeä animaalinen varastosokeri  glykogeeni on glukoosin polymeeri ja se toimii nopeasti saatavilla olevan energian lähteenä.
Glykogeenin synteesi alkaa siten, että glykogeniini- niminen peptidi   autoglukosyloituu. Glykogeenisyntaasi pystyy   vain lisäämään siihen  alkupolysakkaridiketjuun  (glykaaniprimeeriin)  sokeria.


Glykogeniinistä on useita isoentsyymejä, joista yleisin on glykogeniini 1 (GYG1) , joka koostuu kahdesta molekyylimassaltaan 37 kDa samanlaisesta alayksiköstä. Tämän isoentsyymin lisäksi kädellisten maksassa esiintyy glykogeniini 2 (GYG2) , joka koostuu kahdesta molekyylimassaltaan 66 kDa olevasta samanlaisesta alayksiköstä. Glykogeniinin kumpikin alayksikkö on katalyyttisesti aktiivinen. Entsyymi siirtää glukoosiyksiköitä UDP-glukoosilta ja liittää ne itseensä tiettyjen tyrosiiniaminohappojen sivuketjuihin muodostaen glykaaniprimeerin. Tyypillisesti glukoosiyksiköitä on tässä primeerissä 5–13. Glykogeniini ei muodosta tätä pidempiä polymeerejä vaan glykogeenin synteesiä jatkaa se toinen entsyymi glykogeenisyntaasi ja glykogeniini muodostaa glykogeenipolymeerin proteiiniytimen. Glykogeniini vaatii toimiakseen mangaani-ioneja. Haaran muodostuksessa toimii branching  enzyme.
https://www.youtube.com/watch?v=9doz-9w1RtI




Glykogeenisyntaasista on kaksi eri muotoa, aktiivinen a-muoto ja inaktiivisempi fosforyloitu b-muoto, jonka eräisiin seriiniaminohappoihin on liittynyt fosforyyliryhmä.

 On useita kinaaseja, jotka fosforyloivat a-muodon b-muodoksi, tällaisia ovat muun muassa glykogeenisyntaasille spesifiset proteiinikinaasi A eli cAMP-riippuvainen proteiinikinaasi ja glykogeenisyntaasikinaasi-3 sekä useampia proteiineja fosforyloiva kaseiinikinaasi 2.

Glykogeenisyntaasikinaasi-3 on entsyymi, joka vastaa seriinin ja treoniinin fosfaattiryhmän kinaasista
GSK-3 paljastui vuonna 2006 Alzheimerin taudin metaboliseksi tekijäksi - GSK-3:n aktivaatio edeltää hermosolujen kuolemaa ja muistihäiriöitä aiheuttavan amyloidiplakin muodostumista.
Nisäkkäillä GSK-3-entsyymin koodaavat perimässä GSK3 Alfa ja GSK3 Beeta -geenit.


www.frontiersin.org Figure 1. Glycogen synthase kinase-3 regulates Wnt and Akt-dependent signaling. Growth factors, including neurotrophins, activate Akt, which phosphorylates, and inhibits GSK-3 allowing activation of downstream effectors to promote cell survival. Both Akt and GSK-3 have multiple targets not shown here for the sake of clarity. Wnts inhibit GSK-3 within the Axin complex stabilizing β-catenin, which activates Wnt target genes, and promotes neurogenesis. Axin-associated GSK-3 is not regulated by N-terminal phosphorylation and is thus distinct from Akt-regulated GSK-3, and both pools are inhibited by lithium. Thus lithium may stimulate neurogenesis by activating Wnt/β-catenin signaling and enhancing cell survival.

 Proteiinifosfataasi 1 -entsyymi aktivoi glykogeenisyntaasia poistamalla fosfaattiryhmiä entsyymistä.
 Se aktivoi glykogeenin synteesiä defosforyloimalla glykogeenisyntaasiin liitettyjä fosfaattiryhmiä ja täten muuttaen sen inaktiivisesta b-muodosta aktiivisempaan a-muotoon.

Insuliini on glykogeenisyntaasikinaasin inhibiittori ja siten aktivoi glykogeenisyntaasin toimintaa. Glykogeenisyntaasin ollessa fosforyloituna myös glukoosi-6-fosfaatti ja ATP kasvattavat sen katalyyttistä aktiivisuutta.
Glykogeenisyntaasin puutos on harvinainen sairaus. Sen seurauksena potilailla on hypoglykemia, johon voi liittyä myös asiduriaa.

Glukoosin pilkkoutuminen energiaksi (animaatio)

https://www.youtube.com/watch?v=EfGlznwfu9U

måndag 20 januari 2014

Uusi väitöskirja glykogeeniaineenvaihdunnan alalta

Löysin tämän abstraktin  viime kertaa kirjastossa käydessäni.

JOHANNA NILSSON. Two new disorders of glycogenmetabolism.
Institute of Biomedicine, Dep. of pathology, University of Gothenburg.
ISBN 978-91-628-8854-1.
Väitöstilaisuus on vielä edessäpäin. 
http://www.gu.se/omuniversitetet/aktuellt/kalendarium/eventdetalj/?eventId=1784826828
Selvitän tähän tiivistelmää suomenkielellä.
On syytä mainita tähän työn osat, koska ne ovat  varmaan PUB MED hakulaitteella löydettävissä.

I. Moslemi AR, Lindberg C, Nilsson J, Tajsharagi H, Andersson B, Oldfors A. Glycogenin-1 deficiency and inactivated priming of glycogen synthesis.
N Engl J Med. 2010 Apr 1; 362(13): 1203-10.

2. Nilsson J, Halim A, Moslemi AR, Pedersen A, Nilsson J, LArson G, Oldfors A. Molecular pathogenesis of a new glycogenosis caused by a glycogenin-1 mutation. Biochim Biophys Acta. 2012 Apr; 1822(4): 493-9.

 3. Nilsson J, Halim A,  Larsson E, Moslemi AR, Oldfors A, Larson G, Nislsson J.
 LC_MS/MS characterization of combined glycogenin-1 and glyogenin-2 enzymatic acxtivities reveals their self-glucosylation preferences. Biochim Biophys Acta. 2013 Nov.

4. Nilsson J, Schoser B, Laforet P, Kalev O, Lindberg C, Romero NB, Lopez MD, Akman HO, Wahbi K, Iglseder S, Eggers C, Engel AG, Dimauro S, Oldfors A. Polyglucosan body myopathy caused by defective ubiquitin ligase RBCK1. Ann neurol 2013 Jun 24.

Suomennosta sikäli miten nyt asian pystyn parhaiten ymmärtämään.
  •  Ensimmäinen  vastikään löydetty tauti:
Glykogeeni on glukoosin polymeeri ja se toimii nopeasti saatavilla olevan energian lähteenä. Glykogeenin synteesi alkaa siten, että glykogeniini- niminen peptidi   autoglukosyloituu.

On olemassa kaksi glykogeniini-geeniä. Ne ovat  geeni GYG1 ja geeni GYG2 ja ne koodaavat kahta isoformia.  Ensinmainittu geeni  koodaa glykogeniini-1 muotoa ja jälkimmäinen glykogeniini-2 muotoa. Kehossa on yleisesti  glykogeniini-1 muotoa, mutta glykogeniini-2- muotoa esiintyy pääasiassa maksassa sekä sitä on  myös sydämessä.

--/ KOMMENTTINI: Tässä täytyy välillä etsiä geenitiedot: 
  • GYG1 koodautuu somaattisesta  kromosomista 3 ja sen asema on Kr. 3. q24-q25.1.  joten sitä on  sekä miehillä että naisilla 2 versiota.  Tämä geeni assosioituu ornitoosiin,  glykogeenikertymätautiin XV.  Tämä GYG1 koodaa sitä glykogeniinia , jota on lihaksessa.
 http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=GYG1
  • GYG2 koodautuu X- kromosomista, sillä Y-kromosomissa on vain  lyhennelmä tästä koodista, eikä se tuota funktionaalista proteiinia. Siis naisilla on  kaksi  funktionaalista versiota GYG2 ja miehillä vain yksi toimiva versio GYG2.
X - kromosomiin linkkiytynyt GYG2 geeni koodaa glykogeniiniä, jota on pääasiassa maksassa  ja rasvakudoksessa.   Molemmat  GYG1 ja GYG2 osallistuvat  veren glukoosin säätelyyn.
 http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=GYG2
Tähän geeniin GYG2  assosioituvat sekä    glykogeenin varastoitumishäiriö  tyyppi 0  että glykogeenin varastoitumistauti

Engl. sitaatti: 

 Entrez Gene summary for GYG2 Gene:


This gene encodes a member of the the glycogenin family. Glycogenin is a self-glucosylating protein involved in the
initiation reactions of glycogen biosynthesis. A gene on chromosome 3 encodes the muscle glycogenin and this X-linked
gene encodes the glycogenin mainly present in liver; both are involved in blood glucose homeostasis. This gene has a
short version on chromosome Y, which is 3' truncated and can not make a functional protein. Multiple alternatively
spliced transcript variants encoding different isoforms have been identified.(provided by RefSeq, May 2010)

GeneCards Summary for GYG2 Gene: 


GYG2 (glycogenin 2) is a protein-coding gene. Diseases associated with GYG2 include glycogen storage disease type 0, and glycogen storage disease, and among its related super-pathways are Glycogen synthesis and Glycogen Metabolism. GO annotations related to this gene include glycogenin glucosyltransferase activity. An important paralog of this gene is GYG1.
..
  • JOHANNA NILSSONIN väitöskirjassa kuvataan kaksi uutta glykogeenin  aineenvaihdunnallista muuntumista  koskevaa häiriötä.
  •  Ensimmäinen  tautitapaus  on kuvattu 27 -vuotiaalta mieheltä, joka sai  fyysisen ponnistelun jälkeen äkilliseen sydänpysähdykseen johtaneen rytmihäiriön. Kliinisestä anamneesista saatiin tietää yläraajojen lihasheikkous. Hänellä todettiin kardiomyopatia ja epänormaali glykogeenin kertymä sydämeen, mutta tahdonalaisessa lihaksessa  esiintyi  glykogeenin puutosta.
Geenimutaation selvittelyssä todettiin  GYG1- geenituotteessa  Thr 83 Met ,  siis glycogeniini-1 peptidirakenteessa aminohappo 83, jonka pitäisi olla treoniini, oli muuttunut metioniiniksi., mikä johti autoglykosyloitumiskyvyn inaktivoitumiseen. Tarkemmassa yksityiskohtia selvittelevässä tutkimuksessa  (koeputki-glukosylaatio, soluvapaata proteiinia, massaspektrometria)  osoitettiin , Tyr- O- glykosylaation  poisjääminen ja tämä juuri on  autoglykosylaation alkutapahtuma.
Tätä defektiä pystyi kompensoimaan intermolekulaarisella  glykosylaatiolla  aktiivi glykogeniini-1, mutta glykogeniini-2 ei pystynyt kompensoimaan autoglykosylaation alkutapahtuman poisjäämistä. . 

Transkriptomi ja western blog- analyysit viittasivat siihen, että glykogeniini-2 esiintyy pääasiassa maksassa ja rasvakudoksessa ja vain vähäasteisesti sydämessä ja lihaksissa
Samanaikaisesti expressoituneista glykogeniniini-1 ja glykogeniini-2 glykopeptideistä  hankittujen  tietojen  automaattista  analyysia soveltamalla  osoitettiin, että glykogeniini-1 kiihdyttää glykogeniini-2:n  glukosylaatiota. 

(Siis:   Kromosomin 3:sta koodautuva glykogeniini-1  kiihdyttää X- kormosomista koodautuvan  glykogeniini-2  -peptidin   glukosyloistumista). 
  •  Toinen uusi tauti
Toinen tauti, mistä JOHANNA NILSSON kirjoittaa , ilmeni myopatiana ja kardiomyopatiana kahdeksaan eri perheeseen kuuluvilla kymmenellä potilaalla. Alkuoireita oli jalklihsten  heikkoutta  lapsuudessa ja nuoruudessa, myöhemmin seurasi yleistynyttä lihasheikkoutta ja kardiomyopatiaa.  Kardiomyopatia oli laadultaan nopeasti progredioivaa ja useissa tapauksissa sydämensiirto tuli aiheelliseksi. Luonteenomaisia morfologisia piirteitä oli epänormaalin glykogeenin, polyglukosaanin esiintymiset lihassäikeissä  (noin 50%:ssa säikeistä) , joista samalla puuttui normaali glykogeeni.  Geenissä RBCK1 havaittiin  useita lyhentymiä ja missense- mutaatioita. Tämä geeni koodaa E3 ubikitiiniligaasia. RBCK1 geenin puute  näyttää olevan  glykogeenin kertymasairauden yleinen  tyyppi ja se tulee ottaa huomioon,  jos on dilatoivaa kardiomyopatiaa 

.../ KOMMENTTI. GEENI RBCK1 on kromosomissa 20 p13.
 http://www.genecards.org/cgi-bin/carddisp.pl?gene=RBCK1&search=RBCK1/

  •  JOHANNA NILSSONIN  johtopäätöt:
Nilsson  on työryhmänsä kanssa kuvannut   kaksi uutta glykogenoosia, jotka vikuuttavat sydäntä ja lihaksia ja he ovat tutkineet   tautien patogeneesit.  Näiden uusien tautien geneettisen taustan löytyminen on tärkeää  oikean diagnoosin teossa, prognoosin arviossa, geneettisessä neuvonnassa ja hoidossa.









torsdag 2 januari 2014

GLP , glukagonin kaltainen peptidi ja GLP-1-analogit

 Tyypin 2 diabeteksen lääkkeistä GLP-1 analogeista tutkimus. Mikä on niiden vaikutusmekanismi? Immunologisen järjstelmän molekyylit (IL-1 ja IL-6)  välittävät lääkkeen vaikutuksia ruokahaluun. 
GLP-1 analogit voat suhteellisen uusia T2 Diabetes-lääkkeitä.  Göteborgilaistutkimus selvittää niiten vaikutuusta aivotasolla ja ruokahaluun.  Nämä GLP-1 analogit   muistuttavat  ja matkivat vaikutukseltaan kehon omaa hormonia GLP-1 , glukagonin kaltaista peptidi-1:tä, jota tuottaa sekä suoli että aivo.  Sekä kehon oma GLP-1 että GLP-1-analogit  vapauttavat  haiman beetasoluista insuliinia ja lisäksi vähentävät kehon rasvamassaa.  Parhaillaan tehdään kliinisiä tutkimuksia näiden lääkkeiden vaikutuksista lihavuuteen sinänsä.   Koe-eläimillä GLP-1:n kaltainen lääke lisää sellaista mRNA: ta joka koodaa IL-1 ja IL-6  niissä kahdessa aivo-osassa, jotka säätelevät energia-aineenvaihduntaa ( hypotalamus, aivorunko) .Samaiset interleukiinit sinänsä vähentävät koe-eläimen rasvamassaa. 

Ihmisillä siis ruokahalua ja kehonpainoa alentava  vaikutus näistä lääkkekistä välittyy  interleukiiniteitse. 

Tavallisissa diabeteslääkkeissä on GLP-1 analogeja valmisteissa 
exenatid, lixisenatid,  liraglutid.

Citeras som: Läkartidningen. 2013;110:CMMU Läkartidningen.se 2013-12-23

Hormoner i immunsystemet förmedlar läkemedels effekter på aptit


John-Olov Jansson, professor, Sahlgrenska akademin , Göteborgs universitet
Autoreferat. Hormonerna interleukin (IL) 1 och interleukin 6 är viktiga för vårt immunsystem, men de medierar också vissa läkemedels förmåga att minska aptit och vikt, enligt en studie från Göteborg. Studien ökar förståelsen för hur GLP-1-analoger, en relativt ny typ av läkemedel mot typ 2-diabetes, fungerar i hjärnan. Dessa läkemedel  härmar effekterna av det kroppsegna hormonet GLP-1 (glukagonlik peptid 1) som produceras i tarmen och hjärnstammen. Kroppseget GLP-1 och GLP-1-analoger i läkemedel frisätter insulin från betacellerna i bukspottkörteln och minskar dessutom fettmassan med cirka 3 kg. Det pågår kliniska prövningar av dessa läkemedel mot fetma i sig.
Studien visar att  behandling av gnagare med läkemedel som härmar GLP-1 ökar mRNA som kodar för de två immunmodulerande hormonerna IL-1 och IL-6 i hypotalamus och hjärnstammen, två delar av hjärnan som reglerar energiomsättningen. Samma forskargrupp har tidigare visat att IL-6 (och även IL-1) i sig minskar fettmassan hos friska försöksdjur via effekter i hjärnan [Wallenius et al. Nat Med. 2002;8:75-9]. Nu presenteras för första gången bevis för att de två interleukinerna medierar de positiva effekterna av GLP-1 på fetma. GLP-1-analoger kunde inte minska aptiten eller kroppsvikten om verkningarna av IL-1 och IL-6 hade blockerats med behandling med neutraliserande antikroppar eller antagonister. Dessa resultat stärks av att hämning av effekterna av IL-6 och IL-1 med genutslagning hos möss också blockerade effekterna av en GLP-1-analog.
Substanser som härmar GLP-1 finns i vanliga diabetesläkemedel som exenatid, lixisenatid och liraglutid. Även om dessa läkemedel har funnits på marknaden i snart 10 år har mekanismerna bakom deras fetmahämmande effekter i hjärnan till stora delar varit okända. Upptäckten att hormonerna IL-1 och IL-6 förmedlar den sänkning av aptit och kroppsvikt som fås med dessa GLP-1-liknande läkemedel kan i förlängningen leda till nya strategier för behandling av fetma hos människa.
Referenser
Shirazi R, Palsdottir V, Collander J, Anesten F, Vogel H, Langlet F, Jaschke A, Schürmann A, Prévot V, Shao R, Jansson JO, Skibicka KP.   Proc Natl Acad Sci U S A. 2013;110:16199-204.

Pohdittava artikkeli - ja suomennettavakin , GIP

Citeras som: Läkartidningen. 2013;110:CPD4 Läkartidningen.se 2013-12-30

Medelhavskost utan frukost ger lägre glukosvärden


Hans Guldbrand, distriktsläkare, doktorand, Vårdcentralen Lyckorna, Motala
Fredrik Nyström, professor, Endokrinmedicin, Universitetssjukhuset, Linköping
Autoreferat. Jämförelser mellan lågkolhydratkost och lågfettkost vid diabetesbehandling har nästan uteslutande avsett förändringar av olika riskmarkörer som studerats i fastande. I en ny koststudie vid Linköpings universitet på patienter med kost- eller tablettbehandlad diabetes undersöktes istället de mer akuta metabola effekterna av tre olika koster; lågkolhydratkost, lågfettkost och medelhavskost.
Lågfettkosten hade en näringsfördelning som sedan länge varit den rekommenderade i de nordiska länderna. Lågkolhydratkosten innehöll en relativt låg andel kolhydrater (ca 20 energiprocent) och en hög andel fett (ca 50 energiprocent). Medelhavskosten var komponerad med endast en kopp svart kaffe till frukost och hela energiinnehållet till lunch, med vin som måltidsdryck. Kaloriinnehållet i de tre menyerna, för frukost och lunch tillsammans, var likvärdiga. 21 patienter med typ 2-diabetes rekryterades. Under tre olika testdagar fick de äta frukost och lunch från de ingående kosttyperna. All mat lagades av en dietist och patienterna åt i sällskap med studieledarna. Blodprover togs sammanlagt sex gånger under varje testdag. Blodglukos, blodfetter, insulin och GIP (glucos-dependent insulinotropic peptide) analyserades.
Lågkolhydratkosten gav påtagligt lägre blodsockerstegringar efter måltid men en trend till högre triglycerider jämfört med lågfettkosten, samtidigt som lågfettkosten inducerade högre insulinstegringar än vad man fick av lågkolhydratkosten, se Figur 1. Inga signifikanta skillnader kunde ses avseende HDL- eller LDL-kolesterol vid samma jämförelser.
Ett intressant resultat var att medelhavskosten inte gav högre blodsockervärden än lågfettkosten efter lunch, trots skillnaden i energiinnehåll vid lunchen. En förklaring kan vara den kraftiga stegringen av GIP som leder till ökad insulinutsöndring.
Resultaten talar för att lågkolhydratkost jämfört med lågfettkost har en mindre belastande effekt på de insulinproducerande betacellerna vid diabetes. Trenden till höga nivåer av triglycerider efter måltid med lågkolhydratkost skulle kunna utgöra en riskfaktor, men å andra sidan har i flera studier visats lägre faste-triglyceridvärden vid intag av lågkolhydratkost jämfört med lågfettkost. Författarna har tidigare redovisat en studie med de långsiktiga effekterna av lågfett- och lågkolhydratkost (Guldbrand et al, Diabetologia 2012).
Att den energirika lunchmåltiden med medelhavskost gav likvärdig glukosnivå efter lunch jämfört med lågfettkosten ger anledning att ifrågasätta om det är riktigt att vid diabetes äta flera mindre måltider under dagen. Om den gynnsamma effekten av medelhavskosten berodde på den stora måltiden i sig som frigör GIP, de specifika näringsämnena eller vinet, kräver ytterligare forskning.

Referenser

Fernemark H, Jaredsson C, Bunjaku B, Rosenqvist U, Nyström FH,  Guldbrand H. PLOS ONE. 27 november 2013.