Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Фосфокреатин, также известный как креатинфосфат (CP) или PCr (Pcr), — это фосфорилированная форма креатина, служащая быстро мобилизуемым резервом высокоэнергетических фосфатов в скелетных мышцах, миокарде и головном мозге для регенерации аденозинтрифосфата, энергетической валюты клетки.
Phosphocreatine, also known as creatine phosphate (CP) or PCr (Pcr), is a phosphorylated form of creatine that serves as a rapidly mobilizable reserve of high energy phosphates in skeletal muscle, myocardium and the brain to recycle adenosine triphosphate, the energy currency of the cell.
Химия
В почках фермент AGAT катализирует превращение двух аминокислот – аргинина и глицина – в гуанидиноацетат (также называемый гликоциамином или ГАА), который затем транспортируется с кровью в печень. К ГАА добавляется метильная группа из аминокислоты метионин ферментом GAMT, образуя нефосфорилированный креатин. Затем он высвобождается в кровь печенью, где перемещается в основном в мышечные клетки (95% креатина в организме находится в мышцах), а в меньшей степени в мозг, сердце и поджелудочную железу. Попав в клетки, он превращается в фосфокреатин ферментным комплексом креатинкиназы. Фосфокреатин способен передавать свою фосфатную группу для преобразования аденозиндифосфата (АДФ) в аденозинтрифосфат (АТФ). Этот процесс является важным компонентом биоэнергетической системы всех позвоночных. Например, хотя человеческий организм производит всего 250 г АТФ в день, он перерабатывает весь свой вес в АТФ каждый день посредством креатинфосфата. Фосфокреатин может расщепляться до креатинина, который затем выводится с мочой. У мужчины весом 70 кг содержится около 120 г креатина, из которых 40% составляет нефосфорилированная форма и 60% – фосфокреатин. Из этого количества 1–2% расщепляется и выводится ежедневно в виде креатинина. Фосфокреатин используется внутривенно в больницах в некоторых странах для лечения сердечно-сосудистых проблем под названием Neoton, а также применяется некоторыми профессиональными спортсменами, поскольку не является контролируемым веществом.
In the kidneys, the enzyme AGAT catalyzes the conversion of two amino acids — arginine and glycine — into guanidinoacetate (also called glycocyamine or GAA), which is then transported in the blood to the liver. A methyl group is added to GAA from the amino acid methionine by the enzyme GAMT, forming non phosphorylated creatine. This is then released into the blood by the liver where it travels mainly to the muscle cells (95% of the body's creatine is in muscles), and to a lesser extent the brain, heart, and pancreas. Once inside the cells it is transformed into phosphocreatine by the enzyme complex creatine kinase. Phosphocreatine is able to donate its phosphate group to convert adenosine diphosphate (ADP) into adenosine triphosphate (ATP). This process is an important component of all vertebrates' bioenergetic systems. For instance, while the human body only produces 250 g of ATP daily, it recycles its entire body weight in ATP each day through creatine phosphate. Phosphocreatine can be broken down into creatinine, which is then excreted in the urine. A 70 kg man contains around 120 g of creatine, with 40% being the unphosphorylated form and 60% as creatine phosphate. Of that amount, 1–2% is broken down and excreted each day as creatinine. Phosphocreatine is used intravenously in hospitals in some parts of the world for cardiovascular problems under the name Neoton, and also used by some professional athletes, as it is not a controlled substance.
Функция
Фосфокреатин способен анаэробно отдавать фосфатную группу АДФ для образования АТФ в течение первых пяти-восьми секунд максимального мышечного усилия. В то же время, избыток АТФ может быть использован в период низкой активности для восстановления фосфокреатина из креатина. Обратимая фосфорилизация креатина (то есть реакция как в прямом, так и в обратном направлении) катализируется несколькими креатинкиназами. Обнаружение креатинкиназы (КК-МВ, креатинкиназа миокардиальная изоформа) в плазме крови указывает на повреждение тканей и используется в диагностике инфаркта миокарда. Способность клетки генерировать фосфокреатин из избыточного АТФ в состоянии покоя, а также использовать фосфокреатин для быстрого восстановления АТФ во время интенсивной нагрузки, обеспечивает пространственно-временной буфер концентрации АТФ. Иными словами, фосфокреатин служит высокоэнергетическим резервом в сопряженной реакции; энергия, высвобождаемая при передаче фосфатной группы, используется для регенерации другого соединения – в данном случае, АТФ. Фосфокреатин играет особенно важную роль в тканях с высокими и переменчивыми потребностями в энергии, таких как мышцы и мозг.
Phosphocreatine can anaerobically donate a phosphate group to ADP to form ATP during the first five to eight seconds of a maximal muscular effort. Conversely, excess ATP can be used during a period of low effort to convert creatine back to phosphocreatine. The reversible phosphorylation of creatine (i. e., both the forward and backward reaction) is catalyzed by several creatine kinases. The presence of creatine kinase (CK MB, creatine kinase myocardial band) in blood plasma is indicative of tissue damage and is used in the diagnosis of myocardial infarction. The cell's ability to generate phosphocreatine from excess ATP during rest, as well as its use of phosphocreatine for quick regeneration of ATP during intense activity, provides a spatial and temporal buffer of ATP concentration. In other words, phosphocreatine acts as high energy reserve in a coupled reaction; the energy given off from donating the phosphate group is used to regenerate the other compound in this case, ATP. Phosphocreatine plays a particularly important role in tissues that have high, fluctuating energy demands such as muscle and brain.
История
Об открытии фосфокреатина сообщили Грейс и Филип Эгглтон из Кембриджского университета и независимо от них Сайрус Фиске и Йеллапрагада Суббароу из Гарвардской медицинской школы в 1927 году. Через несколько лет Дэвид Нахмансон, работавший под руководством Мейерхофа в Институте имени Кайзера Вильгельма в Далеме, Берлин, способствовал углублению понимания роли фосфокреатина в клетке.
The discovery of phosphocreatine was reported by Grace and Philip Eggleton of the University of Cambridge and separately by Cyrus Fiske and Yellapragada Subbarow of the Harvard Medical School in 1927. A few years later David Nachmansohn, working under Meyerhof at the Kaiser Wilhelm Institute in Dahlem, Berlin, contributed to the understanding of the phosphocreatine's role in the cell.