2) лактоза
3) глюкоза
4) глюкозо-6-фосфат (+)
Глюкозо-6-фосфат обладает наибольшей реакционной способностью в неферментативном гликировании. Гликирование начинается с взаимодействия карбонильной группы восстанавливающего сахара со свободными аминогруппами белков с образованием нестабильного основания Шиффа, которое затем превращается в более устойчивый продукт Амадори. Фосфорилирование глюкозы по шестому атому углерода повышает доступность реакционноспособной альдегидной формы и способствует ускоренному взаимодействию с белками.
В отличие от свободной глюкозы, глюкозо-6-фосфат имеет дополнительную отрицательно заряженную фосфатную группу, влияющую на распределение форм молекулы и локальное протекание реакций гликирования. Поэтому его карбонильная группа вступает в реакцию с аминогруппами белков значительно быстрее. Образующиеся модифицированные белки могут далее подвергаться окислительным превращениям с формированием конечных продуктов гликирования (AGEs), изменяющих структуру и функцию белков.
Сахароза практически не участвует в гликировании, поскольку оба ее аномерных атома углерода связаны гликозидной связью, и свободный восстанавливающий конец отсутствует. Лактоза и глюкоза являются восстанавливающими сахарами и способны к гликированию, однако их реакционная способность ниже, чем у глюкозо-6-фосфата.
| Соединение | Восстанавливающий сахар | Наличие свободной карбонильной формы | Реакционная способность в гликировании |
|---|---|---|---|
| Глюкозо-6-фосфат | Да | Повышенная доступность альдегидной формы; влияние фосфатной группы | Наибольшая среди перечисленных |
| Глюкоза | Да | Присутствует в равновесии с циклической формой | Высокая, но существенно ниже, чем у глюкозо-6-фосфата |
| Лактоза | Да | Свободен аномерный атом углерода глюкозного остатка | Способна к гликированию, реакция протекает медленнее |
| Сахароза | Нет | Оба аномерных атома участвуют в гликозидной связи | Минимальная; прямое гликирование практически нехарактерно |
| Основание Шиффа | Промежуточный продукт | Формируется при реакции карбонильной группы сахара с аминогруппой белка | Нестабильная ранняя стадия гликирования |
| Продукт Амадори и AGEs | Последующие продукты | Возникают после перегруппировки и дальнейших окислительных реакций | Связаны с устойчивой модификацией белков и тканевыми осложнениями |
Гликирование следует отличать от гликозилирования, которое представляет собой ферментативное присоединение углеводных остатков к белкам и липидам. В клинической практике неферментативное гликирование гемоглобина используют для оценки средней гликемии за предшествующие 2–3 месяца. Глюкозо-6-фосфат при этом не является непосредственным маркером HbA1c, но его высокая реакционная способность имеет значение для внутриклеточной модификации белков и формирования продуктов гликирования.