Glycation, glycolysis, and neurodegenerative diseases: Is there any connection?


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

This review considers the interrelation between different types of protein glycation, glycolysis, and the development of amyloid neurodegenerative diseases. The primary focus is on the role of the glycolytic enzyme glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in changing the concentration of carbonyl compounds – first and foremost, glyceraldehyde-3-phosphate and methylglyoxal. It has been suggested that various modifications of the enzyme – from the oxidation of the sulfhydryl groups of the active site to glycation with sugars – can lead to its inactivation, which causes a direct increase in glyceraldehyde-3-phosphate concentration and an indirect increase in the content of other aldehydes. This “primary inactivation” of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase promotes its glycation with aldehydes, including its own substrate, and a further irreversible decrease in its activity. Such a cycle can lead to numerous consequences – from the induction of apoptosis, which is activated by modified forms of the enzyme, to glycation of amyloidogenic proteins by glycolytic aldehydes. Of particular importance during the inhibition of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase is an increase in the content of the glycating compound methylglyoxal, which is much more active than reducing sugars (glucose, fructose, and others). In addition, methylglyoxal is formed by two pathways – in the cascade of reactions during glycation and from glycolytic aldehydes. The ability of methylglyoxal to glycate proteins makes it the main participant in this protein modification. We consider the effect of glycation on the pathological transformation of amyloidogenic proteins and peptides – β-amyloid peptide, α-synuclein, and prions. Our primary focus is on the glycation of monomeric forms of these proteins with methylglyoxal, although most works are dedicated to the analysis of the presence of “advanced glycation end products” in the already formed aggregates and fibrils of amyloid proteins. In our opinion, the modification of aggregates and fibrils is secondary in nature and does not play an important role in the development of neurodegenerative diseases. The glycation of amyloid proteins with carbonyl compounds can be one of the triggers of their transformation into toxic forms. The possible role of glycation of amyloidogenic proteins in the prevention of their modification by ubiquitin and the SUMO proteins due to a disruption of their degradation is separately considered.

Об авторах

V. Muronetz

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology; Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

Автор, ответственный за переписку.
Email: vimuronets@belozersky.msu.ru
Россия, Moscow, 119234; Moscow, 119234

A. Melnikova

Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

Email: vimuronets@belozersky.msu.ru
Россия, Moscow, 119234

Z. Seferbekova

Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

Email: vimuronets@belozersky.msu.ru
Россия, Moscow, 119234

K. Barinova

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology; Faculty of Bioengineering and Bioinformatics

Email: vimuronets@belozersky.msu.ru
Россия, Moscow, 119234; Moscow, 119234

E. Schmalhausen

Belozersky Institute of Physico-Chemical Biology

Email: vimuronets@belozersky.msu.ru
Россия, Moscow, 119234

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».