Фруктозо-1,6-бисфосфат

Фруктозо-1,6-бисфосфат  — органическое соединение, сложный эфир фруктозы и ортофосфорной кислоты, продукт ферментативного окисления глюкозы, важнейший интермедиат (промежуточное соединение) гликолиза. Образуется в ходе фосфофруктокиназной реакции из фруктозо-6-фосфата с использованием энергии аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ). Фактически эта реакция является лимитирующей в скорости протекания гликолиза и её регуляция определяет интенсивность гликолиза в целом. Способность к образованию и метаболизму фруктозо-1,6-бисфосфата различна в разных органах млекопитающих. В живых организмах присутствует единственная биологически активная форма этого соединения — β-D изомер^[1].

Фруктозо-​1,6-​бисфосфат
Общие
Хим. формула	C6H14O12P2
Физические свойства
Молярная масса	340.116 г/моль г/моль
Классификация
Рег. номер CAS	488-69-7
PubChem	445557
Рег. номер EINECS	207-683-6
SMILES	O=P(OC[C@]1(O)O[C@@H]([C@@H](O)[C@@H]1O)COP(=O)(O)O)(O)O
InChI	InChI=1S/C6H14O12P2/c7-4-3(1-16-19(10,11)12)18-6(9,5(4)8)2-17-20(13,14)15/h3-5,7-9H,1-2H2,(H2,10,11,12)(H2,13,14,15)/t3-,4-,5+,6-/m1/s1 RNBGYGVWRKECFJ-ARQDHWQXSA-N
ChEBI	40595
ChemSpider	393165
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Применение в медицине

Введенная извне обладает мощным органопротективным действием при различных патологических состояниях, связанных с дефицитом кислорода. Основной механизм действия экзогенного фруктозо-1,6-бисфосфата связан с субстратной активацией фосфофруктокиназы, пируваткиназы и лактаткиназы и, в конечном итоге, с увеличением внутриклеточного высокоэнергетического фосфатного пула. Его внутриклеточная концентрация варьирует в зависимости от «специализации» клетки. Концентрация фруктозо-1,6-бисфосфата внутри человеческих эритроцитов составляет 6-10 мг/л клеток. Фруктозо-1,6-бисфосфат показывает значительную протективную активность при геморрагическом и травматическом шоках и содействует успешной реанимации. Также это соединение обладает выраженным защитным эффектом на ткань головного мозга, снижая последствия гипоксического стресса. Нейропротекторное действие фруктозо-1,6-бисфосфата против различных нейротоксических факторов связано с тороможением синтеза бета-амилоида. При этом играет роль не только стимулирование энергетических ресурсов, а также возможность фруктозо-1,6-бисфосфата выступать в качестве модулятора сигнальных систем (протеинкиназ и фосфолипаз) PLC и MEK/ERK в регуляции гомеостаза кальция внутри митохондрий. Доказаное антиконвульсивное (противоэпилептическое) действие ФДФ, по-видимому, связано со способностью нормализовать уровень кальция в нейронах. Эффекты фруктозо-1,6-бисфосфата усиливаются другими макроэргическими соединеними однонаправленного действия (фосфокреатином, 2,3-фосфоглицератом).

В последнее время установлен существенный антиагрегантный эффект ФДФ, связанный с блокадой АДФ-рецепторов тромбоцитов, что может иметь важное клиническое значение в профилактике кардио-васкулярных событий. Кроме того, в ходе рандомизированных контролированных исследований установлен^[2] кардиозащитный эффект фруктозо-1,6-бисфосфата при передозировке сердечных гликозидов.

В последнее время с помощью применения фруктозо-1,6-бисфосфата связывают надежды в профилактике ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы, таких как метаболический синдром, сахарный диабет, атеросклероз. Предложены подходы по влиянию на новые факторы риска^[3], где гипофосфатемия рассматривается^[4] как независимый фактор риска.

Хелатирование железа

Последние исследования показали способность фруктозо-1,6-бисфосфата хелатировать ионы Fe²⁺, стабилизируя их. В физиологических условиях ионы Fe²⁺ могут окислятся в Fe³⁺, что способствует образованию активных форм кислорода. Накопление ионов железа связывают с такими заболеваниями, как болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, однако до сих пор доподлинно не известно, является ли избыток железа важным фактором в развитии этих заболеваний и может ли фруктозо-1,6-бисфосфат помочь нивелировать этот эффект^[5].

Гликолиз

β-D-фруктозо-6-фосфат	Фосфофруктокиназа		β-D-фруктозо-1,6-бисфосфат	Альдолаза		D-глицеральдегид-3-фосфат		дигидроксиацетонфосфат
							+
	АТФ	АДФ
	Pi	H2O
	Фруктозо-1,6-бисфосфатаза			Альдолаза

Примечания

1. Шведова, 2004, с. 246.
2. Indika Gawarammana, Fahim Mohamed et al. Fructose-1, 6-diphosphate (FDP) as a novel antidote for yellow oleander-induced cardiac toxicity: A randomized controlled double blind study // BMC Emergency Medicine. — 2010. — С. 10—15. Архивировано 9 ноября 2010 года.
3. Jørn Ditzel and Hans-Henrik Lervang. Lifestyle diseases and cardiovascular risk factors are interrelated to deficiencies of major substrates in ATP synthesis // Vasc Health Risk Manag. — 2010. — Вып. 6. — С. 829—836.
4. Foley RN, Collins AJ, Ishani A, Kalra PA.Calcium-phosphate levels and cardiovascular disease in community-dwelling adults: the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study//Am Heart J. 2008 Sep;156(3):556-63. Архивная копия от 20 сентября 2016 на Wayback Machine PubMed
5. Bajic, Aleksandar; Zakrzewska J; Godjevac D; Andjus P; Jones DR; Spasic M; Spasojevic I. Relevance of the ability of fructose 1,6-bis(phosphate) to sequester ferrous but not ferric ions (англ.) // Carbohydrate Research^[англ.] : journal. — 2011. — Vol. 346. — P. 416—420. — doi:10.1016/j.carres.2010.12.008.

Литература

• В. П. Комов, В. Н. Шведова. Биохимия. — «Дрофа», 2004. — 638 с.