GLYCIN: FUNKCE, STRUKTURA A VLASTNOSTI - NEUROPSYCHOLOGIE - 2025

Glycin je jedna z aminokyselin, které tvoří proteiny živých organismů a také působí jako je neurotransmiter. V genetickém kódu je kódován jako GGU, GGC, GGA nebo GGG. Je to nejmenší aminokyselina a jediná neesenciální z 20 aminokyselin nalezených v buňkách.

Tato látka také působí jako neurotransmiter, který inhibuje centrální nervový systém. Působí v míše a mozkovém kmeni a podílí se mimo jiné na kontrole pohybů motoru, imunitního systému, jako růstového hormonu a jako úložiště glykogenu.

Glycinová chemická struktura

Glycin byl poprvé izolován ze želatiny v roce 1820 ředitelem botanické zahrady v Nancy Henri Braconnol a vykonává v lidském těle několik funkcí.

Struktura a vlastnosti glycinu

Molekulární struktura glycinu.

Jak je možno vidět na obrázku, glycin se skládá z centrálního atomu uhlíku, na který karboxylovou skupinu (COOH) a aminoskupinu (NH ₂) jsou připojeny. Další dva radikály jsou vodík. Je tedy jedinou aminokyselinou se dvěma stejnými radikály; nemá optický izomerismus.

Další jeho vlastnosti jsou:

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

Glycin je nejjednodušší proteinovou aminokyselinou ze všech, a proto se nepovažuje za jednu z esenciálních aminokyselin v lidském těle. Ve skutečnosti je hlavní rozdíl mezi glycinem a ostatními aminokyselinami klasifikovanými jako esenciální v tom, že tělo lidí je schopno ho syntetizovat.

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

Tímto způsobem není nezbytné začlenit tuto aminokyselinu do každodenní stravy, protože samotné tělo může produkovat glycin, aniž by ho muselo spolknout.

K syntéze glycinu existují dvě různé cesty, fosforylované a nefosforylované, a nejdůležitější prekurzor je serin.

Tělo je tedy prostřednictvím enzymu známého jako hydroxymethyltransferáza schopné transformovat serin na glycin.

Mechanismus účinku

Wisteria reprezentovaná tyčemi ve 2D.

Když tělo syntetizuje glycin ze serinu, aminokyselina vstoupí do krevního řečiště. Jakmile je v krvi, glycin začne vykonávat své funkce v celém těle.

K tomu však musí být spojen s řadou receptorů široce distribuovaných v různých oblastech těla. Ve skutečnosti, stejně jako všechny aminokyseliny a jiné chemikálie, i když glycin prochází krví, nevykonává sám o sobě žádnou akci.

Akce se provádějí, když dosáhne specifických částí těla a je schopen se připojit k receptorům nalezeným v těchto regionech.

Glycinové receptory

NMDA receptor přítomný v nervovém systému. 1. Buněčná membrána 2. Kanál blokovaný Mg2 + v blokovacím místě (3) 3. Blokovací místo Mg2 + 4. Vazebné místo halucinogenních sloučenin 5. Vazebné místo pro Zn2 + 6. Vazebné místo pro agonisty (glutamát)) a / nebo antagonistické ligandy (APV) 7. Glykosylační místa 8. Místa vázající protony 9. Místa vázající glycin 10. Místa vázající polyamin 11. Extracelulární prostor 12. Intracelulární prostor 13. Komplexní podjednotka. Zdroj: Blanca Piedrafita CC BY-SA 1.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/1.0/)

Glycinový receptor se nazývá GLyR-podobný receptor a je specifickým typem receptoru pro glycin. Když se aminokyselina váže na svůj receptor, vytvářejí se proudy vstupem chloridových iontů do neuronu.

Synaptické proudy zprostředkovávají inhibiční rychlé reakce, které sledují poněkud složitý časový profil, o kterém nebudeme nyní diskutovat.

Fungování glycinu s jeho receptorem obvykle začíná první fází rychlé reakce v důsledku blížícího se otevření několika chloridových kanálů.

Následně se reakce zpomaluje v důsledku inaktivace a asynchronního uzavření kanálů.

Funkce

Glycin vykonává mnoho funkcí v těle i mozku člověka. Ačkoliv tedy není jednou z esenciálních aminokyselin, je velmi důležité, aby tělo obsahovalo vysoké hladiny glycinu.

Objev výhod, které tato látka přináší, a problémů, které její deficit může způsobit, je hlavním faktorem, díky němuž se glycin stal prvkem velkého zájmu o výživu.

Jak uvidíme níže, funkce glycinu jsou mnohé a velmi důležité. Mezi hlavní patří:

Pomáhá kontrolovat hladiny amoniaku v mozku

Amoniak je chemická látka, kterou většina z nás interpretuje jako škodlivou a souvisí s tvrdými chemikáliemi.

Samotný amoniak je však vedlejším produktem metabolismu bílkovin, takže biochemické reakce v těle se rychle přeměňují na molekuly amoniaku.

Mozek ve skutečnosti vyžaduje, aby tato látka správně fungovala a vysoká nebo nahromaděná hladina amoniaku v mozku může vést k patologiím, jako je například onemocnění jater.

Glycin tak zajišťuje, že k tomu nedochází, a řídí hladiny amoniaku v mozkových oblastech.

Působí jako uklidňující neurotransmiter v mozku

MRI mozku

Glycin je aminokyselina, která při přístupu do mozku vykonává funkce neurotransmise, to znamená, že moduluje aktivitu neuronů.

Hlavní aktivita, kterou provádí v mozku, je inhibice, proto je spolu s GABA považována za jeden z hlavních inhibičních neurotransmiterů v mozku.

Na rozdíl od posledně jmenovaného (GABA) působí glycin v míše a mozkovém kmeni.

Inhibice, kterou produkuje v těchto oblastech mozku, umožňuje zklidnit jejich fungování a modulovat hyperaktivaci mozku.

Ve skutečnosti glycin neuzdravuje úzkost, ale může být obzvláště užitečnou látkou pro prevenci tohoto typu psychického rušení.

Pomáhá řídit motorické funkce těla

Další ze základních funkcí glycinu na úrovni mozku je kontrola motorických funkcí těla. Přestože dopamin je látkou, která se nejvíce podílí na tomto typu aktivity, hraje důležitou roli také glycin.

Aktivita této aminokyseliny, nebo spíše tohoto neurotransmiteru v míše, umožňuje řídit pohyby končetin těla.

Deficity glycinu jsou tedy spojeny s problémy s řízením pohybu, jako je spasticita nebo náhlé pohyby.

Působí jako antacidum

Antacidum je název pro látky, které působí proti pálení žáhy. Antacidum je tedy odpovědné za alkalizaci žaludku zvýšením pH a zabráněním vzniku kyselosti.

Nejoblíbenější antacida jsou hydrogenuhličitan sodný, uhličitan vápenatý, hydroxid hořečnatý a hliník.

I když v menší míře provádí glycin také tento typ účinku, což z něj činí přirozený antacidum v samotném těle.

Pomáhá zvyšovat uvolňování růstového hormonu

Nervový systém a mozek

Růstový hormon nebo GH hormon je peptidová látka, která stimuluje růst a reprodukci buněk.

Bez přítomnosti tohoto hormonu by se tělo nedokázalo regenerovat a růst, takže by se nakonec zhoršilo. Podobně deficity tohoto hormonu mohou způsobit poruchy růstu u dětí a dospělých.

GH je syntetizovaný jednořetězcový polypeptid s 191 aminokyselinami, kde glycin hraje důležitou roli.

Glycin tedy umožňuje podpořit růst těla, pomáhá vytvářet svalový tonus a podporuje sílu a energii v těle.

Zpomaluje degeneraci svalů

Stejně jako v předchozím bodě, glycin také umožňuje zpomalit degeneraci svalů. Zvýšení růstu a příspěvek síly a energie, které v těle pochází, se nejen promítá do konstrukce silnější svalové tkáně.

Glycin podporuje rekonstrukci a regeneraci tkání za všech okolností, takže spolupracuje při stavbě zdravého těla.

Ve skutečnosti je glycin obzvláště důležitou aminokyselinou pro ty, kteří se zotavují z chirurgického zákroku nebo trpí jinými příčinami imobility, protože vytvářejí rizikové situace pro svalovou degeneraci.

Zlepšuje ukládání glykogenu

Glykogen je energetický rezervní polysacharid tvořený rozvětvenými řetězci glukózy. Jinými slovy, tato látka vytváří veškerou energii, kterou jsme uložili a která nám umožňuje mít v těle rezervy.

Bez glykogenu by veškerá energie, kterou získáme potravou, byla nalita do krve okamžitě a byla by vynaložena na akce, které podnikáme.

Tímto způsobem je schopnost ukládat glykogen v těle zvlášť důležitým faktorem pro zdraví lidí.

Glycin je hlavní aminokyselinou glykogenu a spolupracuje v tomto procesu skladování, takže vysoká úroveň této látky umožňuje zvýšení účinnosti těchto funkcí.

Podporuje zdravou prostatu

Funkce, které glycin vykonává na prostatě lidí, jsou stále ve výzkumných fázích a data, která máme dnes, jsou poněkud rozptýlená. Ukázalo se však, že glycin vykazuje v prostatové tekutině vysoké množství.

Tato skutečnost motivovala značný zájem o přínosy glycinu a dnes se předpokládá, že tato aminokyselina by mohla hrát velmi důležitou roli při udržování zdravé prostaty.

Zvýšení sportovního výkonu

Ukázalo se, že užívání L-argininu spolu s L-glycinem mírně zvyšuje hladiny uloženého kreatinu v těle.

Kreatin se kombinuje s fosfáty a je důležitým zdrojem energie při energetických činnostech, jako je vzpírání.

Zlepšení kognitivního výkonu

V současné době se také zkoumá role, kterou může glycin hrát v kognitivním fungování lidí.

Nárůst energie produkované touto aminokyselinou jak fyzicky, tak psychicky je docela kontrastní, takže stejným způsobem, že může zvýšit fyzickou výkonnost, se předpokládá, že může také zvýšit kognitivní výkon.

Navíc jeho úzký vztah s neurotransmitery, které provádějí procesy paměti a kognitivní kapacity, jako je acetylcholin nebo dopamin, umožňuje, aby glycin mohl být důležitou látkou v intelektuálním výkonu.

Nedávná studie navíc ukázala, jak může glycin zkrátit reakční dobu v důsledku nedostatku spánku.

Co může způsobit nedostatek glycinu?

Glycin je aminokyselina, která vykonává velmi důležité činnosti v různých oblastech těla; nedostatek této látky může způsobit řadu změn a patologických projevů.

Nejtypičtějšími příznaky nedostatku glycinu jsou:

1. Změny v růstu.
2. Náhlé svalové kontrakce.
3. Přehnané pohyby.
4. Zpoždění při obnově poškozených tkání.
5. Slabost prostaty.
6. Slabost imunitního systému.
7. Poruchy glukózy
8. Výrazná křehkost v chrupavce, kostech a šlachách.

Kdo může těžit z glycinu nejvíce?

Glycin vykonává pro lidský organismus mnoho prospěšných aktivit, a proto je pro všechny lidi pozitivní aminokyselinou.

Někteří jedinci však z důvodu svého zdravotního stavu mohou vyžadovat vyšší množství této látky a mohou z ní mít větší prospěch. Tito lidé jsou:

1. Jednotlivci, kteří trpí častými infekcemi.
2. Lidé s častými problémy se žaludeční kyselinou.
3. Subjekty se slabostí v jejich imunitním systému.
4. Lidé, kteří mají problémy s regenerací ran nebo poranění.
5. Jednotlivci náchylní k příznakům úzkosti nebo záchvaty paniky, nebo se vyznačují velmi nervózním chováním.

V těchto případech je zvláště důležité začlenit glycin prostřednictvím stravy a konzumovat produkty bohaté na glycin, jako je maso, hrášek, sýr, ořechy, houby, špenát, vejce, okurky nebo mrkev.

Reference

1. Fernandez-Sanchez, E.; Ten-War, FJ; Cubleos, B.; Gimenez, C. Y Zafra, F. (2008) Mechanismy endoplazmatického retikula exportu glycinového transportéru-1 (GLYT1). Biochem. J. 409: 669-681.
2. Kuhse J, Betz H a Kirsch J: Inhibiční glycinový receptor: architektura, synaptická lokalizace a molekulární patologie postsynaptického komplexu ion-kanál. Curr Opin Neurobiol, 1995, 5: 318-323.
3. Martinez-Maza, R.; Poyatos, já; López-Corcuera, B.; Gimenez, C.; Zafra, F. Y Aragón, C. (2001) Úloha N-glykosylace v transportu na plazmatickou membránu a třídění neuronálního glycinového transportéru GLYT2. J. Biol. Chem. 276: 2168-2173.
4. Vandenberg, RJ; Shaddick, K. & Ju, P. (2007) Molekulární základ pro diskriminaci substrátu glycinovými transportéry. J. Biol. Chem. 282: 14447-14453.
5. Steinert PM, Mack JW, Korge BP a kol.: Glycinové smyčky v proteinech: Jejich výskyt v určitých meziproduktových vláknitých řetězcích, loricrinech a jednovláknových RNA vázajících proteinech. Int J Biol Macromol, 1991, 13: 130-139.
6. Yang W, Battineni ML a Brodsky B: Prostředí pro aminokyselinové sekvence moduluje narušení glykoinovými substitucemi osteogeneze imperfecta v peptidu podobném kolagenu. Biochemistry, 1997, 36: 6930-6945.