肯塔基州列克星敦(2021年5月26日)-肯塔基大學的研究人員使用新穎的成像方法研究腦代謝，已經(jīng)確定了大腦中必需糖的儲存庫。糖原充當糖葡萄糖的儲存庫?？纤髮W醫(yī)學院馬基癌癥中心神經(jīng)科學助理教授拉蒙·孫博士實驗室，分子和細胞生物化學教授，拉福拉癲癇治療主任馬修·根特里(Matthew Gentry)博士肯塔基大學醫(yī)學院的研究計劃發(fā)現(xiàn)，葡萄糖-細胞能量產(chǎn)生所用的糖-并非大腦糖原中所含的唯一糖。腦糖原還含有另一種稱為葡糖胺的糖。完整的研究最近發(fā)表在《細胞代謝》雜志上。
某些形式的葡糖胺，例如硫酸葡糖胺和鹽酸葡糖胺，是用于改善關(guān)節(jié)運動的常見補充劑。然而，在細胞內(nèi)，葡糖胺是在稱為糖基化的過程中附著于蛋白質(zhì)的復雜碳水化合物鏈所需的必需糖。這些糖鏈修飾蛋白質(zhì)，而糖修飾對于無數(shù)蛋白質(zhì)的適當功能至關(guān)重要。
發(fā)現(xiàn)氨基葡萄糖是大腦糖原的主要組成部分，這為了解由異常的糖原樣細胞聚集體(稱為聚葡聚糖體(PGB))引起的神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供了重要見識。Lafora疾病是由PGB引起的罕見的遺傳性兒童癡呆癥，這項研究表明Lafora疾病PGB螯合葡萄糖胺，導致許多細胞擾動。隨著年齡的增長，PGB也會在大腦中蓄積，而在患有其他形式的癡呆癥的人中也會蓄積PGB。因此，發(fā)現(xiàn)糖原也是葡糖胺的存儲緩存的發(fā)現(xiàn)對于理解與衰老相關(guān)的神經(jīng)學改變具有廣泛的意義。
研究人員使用生化方法確定了小鼠肌肉，肝臟和大腦中糖原的糖成分。與僅含有1%葡萄糖胺的肌肉糖原和少于1%葡萄糖胺的肝糖原不同，腦糖原包含25%的葡萄糖胺。“大腦糖原由25%的葡萄糖胺組成的發(fā)現(xiàn)令人震驚，” Sun說。
在做出這一令人驚訝的發(fā)現(xiàn)后，他們隨后鑒定了負責將葡糖胺摻入糖原并從糖原釋放葡糖胺的酶。同樣，發(fā)現(xiàn)是出乎意料的，因為這些酶與用于將葡萄糖摻入糖原和從糖原釋放葡萄糖的酶相同。
為了了解他們的發(fā)現(xiàn)對Lafora疾病和PGB引起的神經(jīng)系統(tǒng)問題的影響，研究人員使用了他們新開發(fā)的技術(shù)，稱為基質(zhì)輔助激光解吸/電離行波離子遷移率高分辨率質(zhì)譜(MALDI TW IMS)進行測量并可視化大腦不同區(qū)域的糖原含量。他們還使用這種技術(shù)來量化大腦多個區(qū)域中蛋白質(zhì)上糖裝飾的特定模式的變化。
標簽： 氨基葡萄糖
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