GLYCÍN: FUNKCIE, ŠTRUKTÚRA A VLASTNOSTI - NEUROPSYCHOLOGY - 2025

Glycín je jedna z aminokyselín, ktoré tvoria proteíny živých organizmov a tiež pôsobí ako je neurotransmiter. V genetickom kóde je kódovaný ako GGU, GGC, GGA alebo GGG. Je to najmenšia aminokyselina a jediná neesenciálna z 20 aminokyselín nachádzajúcich sa v bunkách.

Táto látka tiež pôsobí ako neurotransmiter, ktorý inhibuje centrálny nervový systém. Pôsobí v mieche a mozgovom kmeni a okrem iného prispieva k riadeniu pohybov, imunitného systému, ako rastového hormónu a ako glykogén.

Glycínová chemická štruktúra

Glycín bol prvýkrát izolovaný zo želatíny v roku 1820 riaditeľom botanickej záhrady v Nancy Henri Braconnol a vykonával v ľudskom tele viac funkcií.

Štruktúra a vlastnosti glycínu

Glycínová molekulárna štruktúra.

Ako je možné vidieť na obrázku, glycín sa skladá z centrálneho atómu uhlíka, na ktorý karboxylovú skupinu (COOH) a aminoskupinu (NH ₂ ) sú pripojené . Ďalšie dva zvyšky sú vodík. Je preto jedinou aminokyselinou s dvoma rovnakými zvyškami; nemá optickú izomériu.

Ďalšie jeho vlastnosti sú:

• Teplota topenia: 235,85 ° C
• Molekulová hmotnosť: 75,07 g / mol
• Hustota: 1,6 g / cm ³
• Globálne vzorec: C ₂ H ₅ NO ₂

Glycín je najjednoduchšia proteínová aminokyselina zo všetkých, a preto sa nepovažuje za jednu z esenciálnych aminokyselín v ľudskom tele. V skutočnosti je hlavným rozdielom medzi glycínom a ostatnými aminokyselinami klasifikovanými ako esenciálne to, že telo ich dokáže syntetizovať.

Glycínový prášok. Zdroj: SPOTzillah CC BY-SA 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/)

Týmto spôsobom nie je nevyhnutné inkorporovať túto aminokyselinu do dennej stravy, pretože samotné telo môže produkovať glycín bez toho, aby ho prehltlo.

Na syntézu glycínu existujú dve rôzne cesty, fosforylované a nefosforylované, a najdôležitejším prekurzorom je serín.

Teda prostredníctvom enzýmu známeho ako hydroxymetyltransferáza je telo schopné transformovať serín na glycín.

Mechanizmus akcie

Wisteria reprezentovaná palicami v 2D.

Keď telo syntetizuje glycín zo serínu, aminokyselina vstúpi do krvného obehu. Akonáhle je v krvi, glycín začína vykonávať svoje funkcie v celom tele.

Aby sa to však dosiahlo, musí byť spojený s celým radom receptorov široko distribuovaných v rôznych oblastiach tela. V skutočnosti, rovnako ako všetky aminokyseliny a iné chemikálie, keď glycín prechádza krvou, nevykonáva sám o sebe žiadny účinok.

Činnosti sa vykonávajú, keď sa dostanú do konkrétnych častí tela a dokážu sa pripojiť k receptorom nachádzajúcim sa v týchto oblastiach.

Glycínové receptory

NMDA receptor prítomný v nervovom systéme. 1. Bunková membrána 2. Kanál blokovaný pomocou Mg2 + v mieste blokovania (3) 3. Miesto blokovania pomocou Mg2 + 4. Väzobné miesto halucinogénnych zlúčenín 5. Väzobné miesto pre Zn2 + 6. Väzobné miesto pre agonistov (glutamát) ) a / alebo antagonistické ligandy (APV) 7. glykozylačné miesta 8. väzbové miesta pre protóny 9. väzbové miesta pre glycín 10. väzbové miesto pre polyamíny 11. extracelulárny priestor 12. intracelulárny priestor 13. komplexná podjednotka. Zdroj: Blanca Piedrafita CC BY-SA 1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/)

Glycínový receptor sa nazýva GLyR-podobný receptor a je špecifickým typom receptora pre glycín. Keď sa aminokyselina viaže na svoj receptor, vytvárajú sa prúdy vstupom chloridových iónov do neurónu.

Synaptické prúdy sprostredkujú inhibičné rýchle reakcie, ktoré sledujú dosť zložitý časový profil, o ktorom nebudeme teraz hovoriť.

Fungovanie glycínu s jeho receptorom zvyčajne začína prvou fázou rýchlej reakcie v dôsledku blížiaceho sa otvorenia viacerých chloridových kanálov.

Následne sa odozva spomalí v dôsledku inaktivácie a asynchrónneho uzavretia kanálov.

Vlastnosti

Glycín plní viac funkcií v tele aj mozgu človeka. Preto, aj keď nie je jednou z esenciálnych aminokyselín, je veľmi dôležité, aby telo obsahovalo vysoké hladiny glycínu.

Zistenie výhod, ktoré táto látka prináša, a problémov, ktoré jej deficit môže spôsobiť, je hlavným faktorom, vďaka ktorému sa glycín stal prvkom veľkého záujmu o výživu.

Ako uvidíme nižšie, funkcie glycínu sú mnohé a veľmi dôležité. Hlavné sú:

Pomáha regulovať hladiny amoniaku v mozgu

Amoniak je chemikália, ktorú väčšina z nás interpretuje ako škodlivá a ktorá súvisí s tvrdými chemikáliami.

Samotný amoniak je však vedľajším produktom metabolizmu bielkovín, takže biochemické reakcie v tele sa rýchlo menia na molekuly amoniaku.

V skutočnosti mozog vyžaduje, aby táto látka správne fungovala a vysoké alebo nahromadené hladiny amoniaku v mozgu môžu viesť k patológiám, ako je napríklad ochorenie pečene.

Glycín tak zaisťuje, že sa tak nestane a riadi hladinu amoniaku v mozgových oblastiach.

Pôsobí ako upokojujúci neurotransmiter v mozgu

MRI mozgu

Glycín je aminokyselina, ktorá po vstupe do mozgu vykonáva neurotransmisné funkcie, to znamená, že moduluje aktivitu neurónov.

Hlavnou činnosťou, ktorú vykonáva v mozgu, je inhibícia, preto sa spolu s GABA považuje za jeden z hlavných inhibičných neurotransmiterov v mozgu.

Na rozdiel od tohto (GABA), glycín pôsobí v mieche a mozgovom kmeni.

Inhibícia, ktorú produkuje v týchto oblastiach mozgu, umožňuje upokojiť ich fungovanie a modulovať hyperaktiváciu mozgu.

V skutočnosti glycín nevylieči úzkosť, ale môže byť obzvlášť užitočnou látkou na prevenciu tohto typu psychologického narušenia.

Pomáha riadiť motorické funkcie tela

Ďalšou zo základných funkcií glycínu na úrovni mozgu je kontrola motorických funkcií tela. Aj keď je dopamín látkou, ktorá sa najviac podieľa na tomto type aktivity, hrá dôležitú úlohu aj glycín.

Aktivita tejto aminokyseliny alebo skôr tohto neurotransmitera v mieche umožňuje kontrolovať pohyby končatín tela.

Deficity glycínu sú teda spojené s problémami s riadením pohybu, ako je spasticita alebo náhle pohyby.

Funguje ako antacidum

Antacidum je názov pre látky, ktoré pôsobia proti páleniu záhy. Antacidum je teda zodpovedné za alkalizáciu žalúdka zvýšením pH a zabránením vzniku kyslosti.

Najobľúbenejšími antacídami sú hydrogenuhličitan sodný, uhličitan vápenatý, hydroxid horečnatý a hliník.

Aj keď v menšej miere vykonáva glycín aj tento typ účinku, robí ho prirodzeným antacidom v samotnom tele.

Pomáha zvyšovať uvoľňovanie rastového hormónu

Nervový systém a mozog

Rastový hormón alebo hormón GH je peptidová látka, ktorá stimuluje rast a reprodukciu buniek.

Bez prítomnosti tohto hormónu by sa telo nedokázalo regenerovať a rásť, takže by sa nakoniec zhoršilo. Podobne deficity tohto hormónu môžu spôsobiť poruchy rastu u detí a dospelých.

GH je syntetizovaný polypeptid s 191 aminokyselinami s jedným reťazcom, v ktorom hrá dôležitú úlohu glycín.

Glycín teda umožňuje podporovať rast tela, pomáha pri vytváraní svalového tonusu a podporuje silu a energiu v tele.

Spomaluje degeneráciu svalov

Rovnako ako predchádzajúci bod, glycín tiež umožňuje spomaliť degeneráciu svalov. Zvýšenie rastu a príspevok sily a energie, ktoré pochádzajú z tela, sa premieta nielen do konštrukcie silnejšieho svalového tkaniva.

Glycín vždy podporuje rekonštrukciu a regeneráciu tkanív, a tak spolupracuje pri stavbe zdravého tela.

V skutočnosti je glycín obzvlášť dôležitou aminokyselinou pre tých, ktorí sa zotavujú z chirurgického zákroku alebo trpia inými príčinami imobility, pretože tieto vytvárajú rizikové situácie pre svalovú degeneráciu.

Zlepšuje ukladanie glykogénu

Glykogén je energetický rezervný polysacharid tvorený rozvetvenými reťazcami glukózy. Inými slovami, táto látka vytvára všetku energiu, ktorú sme si uložili a ktorá nám umožňuje mať zásoby v tele.

Bez glykogénu by sa všetka energia, ktorú získame potravou, naliala do krvi okamžite a vynaložila by sa na kroky, ktoré podnikáme.

Týmto spôsobom je schopnosť ukladať glykogén v tele obzvlášť dôležitým faktorom pre zdravie ľudí.

Glycín je hlavnou aminokyselinou glykogénu a spolupracuje v tomto procese skladovania, takže vysoké hladiny tejto látky umožňujú zvýšenie účinnosti týchto funkcií.

Podporuje zdravú prostatu

Funkcie, ktoré glycín vykonáva na prostate ľudí, sú stále vo výskumných fázach a údaje, ktoré máme dnes, sú trochu rozptýlené. Ukázalo sa však, že glycín predstavuje vysoké množstvo v prostatickej tekutine.

Táto skutočnosť motivovala značný záujem o výhody glycínu a dnes sa predpokladá, že táto aminokyselina by mohla hrať veľmi dôležitú úlohu pri udržiavaní zdravej prostaty.

Zvýšenie športového výkonu

Ukázalo sa, že užívanie L-arginínu spolu s L-glycínom mierne zvyšuje hladiny uloženého kreatínu v tele.

Kreatín sa kombinuje s fosfátmi a je dôležitým zdrojom energie pri energetických činnostiach, ako je napríklad vzpieranie.

Zlepšenie kognitívneho výkonu

V súčasnosti sa skúma aj úloha, ktorú môže glycín zohrávať pri kognitívnom fungovaní ľudí.

Zvýšenie energie, ktorú táto aminokyselina produkuje fyzicky aj psychicky, je dosť kontrastné, takže rovnakým spôsobom, že môže zvýšiť fyzickú výkonnosť, sa predpokladá, že môže tiež zvýšiť kognitívnu výkonnosť.

Okrem toho jej blízky vzťah s neurotransmitermi, ktoré vykonávajú procesy pamäti a kognitívnej kapacity, ako je acetylcholín alebo dopamín, umožňuje predpokladať, že glycín môže byť dôležitou látkou v intelektuálnom výkone.

Okrem toho nedávna štúdia ukázala, ako môže glycín znížiť reakčný čas v dôsledku nedostatku spánku.

Čo môže spôsobiť nedostatok glycínu?

Glycín je aminokyselina, ktorá vykonáva veľmi dôležité činnosti v rôznych oblastiach tela; nedostatok tejto látky môže spôsobiť celý rad zmien a patologických prejavov.

Najtypickejšie príznaky nedostatku glycínu sú:

1. Zmeny rastu.
2. Náhle svalové kontrakcie.
3. Zveličené pohyby.
4. Oneskorené obnovenie poškodených tkanív.
5. Slabosť prostaty.
6. Slabosť imunitného systému.
7. Poruchy glukózy
8. Zjavná krehkosť chrupavky, kostí a šliach.

Kto môže mať najväčší úžitok z glycínu?

Glycín vykonáva pre ľudský organizmus mnohonásobné prospešné činnosti, a preto je pozitívnou aminokyselinou pre všetkých ľudí.

Niektorí jednotlivci však z dôvodu svojich zdravotných podmienok môžu vyžadovať vyššie množstvá tejto látky a môžu z nej mať väčší úžitok. Títo ľudia sú:

1. Jednotlivci, ktorí trpia častými infekciami.
2. Ľudia s častými problémami s žalúdočnou kyselinou.
3. Subjekty so slabinami v ich imunitnom systéme.
4. Ľudia, ktorí majú problémy s regeneráciou rán alebo poranení.
5. Jedinci náchylní na príznaky úzkosti alebo záchvaty paniky alebo charakterizované veľmi nervóznym správaním.

V týchto prípadoch je obzvlášť dôležité začleniť glycín prostredníctvom stravovania, ktorý konzumuje výrobky bohaté na glycín, ako je mäso, hrášok, syr, orechy, huby, špenát, vajcia, uhorky alebo mrkva.

Referencie

1. Fernandez-Sanchez, E.; Ten-War, FJ; Cubleos, B.; Gimenez, C. Y Zafra, F. (2008) Mechanizmy endoplazmatického retikula exportu glycínového transportéra-1 (GLYT1). Biochem. J. 409: 669-681.
2. Kuhse J, Betz H a Kirsch J: Inhibičný glycínový receptor: architektúra, synaptická lokalizácia a molekulárna patológia postsynaptického komplexu iónových kanálov. Curr Opin Neurobiol, 1995, 5: 318-323.
3. Martinez-Maza, R.; Poyatos, I.; López-Corcuera, B.; Gimenez, C.; Zafra, F. Y Aragón, C. (2001) Úloha N-glykozylácie pri transporte na plazmatickú membránu a triedenie neurónového glycínového transportéra GLYT2. J. Biol. Chem. 276: 2168-2173.
4. Vandenberg, RJ; Shaddick, K. & Ju, P. (2007) Molekulárny základ pre substrátovú diskrimináciu glycínovými transportérmi. J. Biol. Chem. 282: 14447-14453.
5. Steinert PM, Mack JW, Korge BP a kol .: Glycínové slučky v proteínoch: ich výskyt v určitých stredných vláknitých reťazcoch, loricrinoch a jednovláknových proteínoch viažucich RNA. Int J Biol Macromol, 1991, 13: 130-139.
6. Yang W, Battineni ML a Brodsky B: Prostredie aminokyselinových sekvencií moduluje prerušenie glycínovými substitúciami osteogenézy imperfecta v kolagénom podobnom peptide. Biochemistry, 1997, 36: 6930-6945.