Fosfokreatin

Općenito
Druga imena	Kreatin-fosfat; fosforilkreatin; kreatin-P; fosfagen; fosfokreatin
Molekularna formula	C4H10N3O5P
CAS registarski broj	67-07-2
SMILES	OC(CN(C)C(N)=NP(O)(O)=O)=O
InChI	1/C4H10N3O5P/c1-7(2-3(8)9)4(5)6-13(10,11)12/h2H2,1H3,(H,8,9)(H4,5,6,10,11,12)
Osobine1
Dipolni moment	; PubChem: 587
Rizičnost
NFPA 704
	1 Gdje god je moguće korištene su SI jedinice. Ako nije drugačije naznačeno, dati podaci vrijede pri standardnim uslovima.

Fosfokreatin, znan i kao kreatin-fosfat (CP) ili PCr (Pcr), je fosforilirana kreatinska molekula koja služi kao brzo mobilizirajuća rezerva visokoenergetskih fosfata u skeletnim mišićima, miokardu i mozgu do recikliranja u adenozin-trifosfat, valutu ćelijske energije.

Hemija

U bubrezima, enzim AGAT katalizira konverziju dvije aminokiseline – arginin i glicin – u guanidinoacetat (zvani glikocijamin ili GAA), koji se potom krvlju transportuje u jetru. Metilna grupa dodaje se GAA iz aminokiseline metionina, enzimom GAMT, formirajući nefosforilirani kreatin. Tada ga jetra ispušta u krv, gdje uglavnom ide do mišićnih ćelija (95% kreatina u tijelu je u mišićima), a u manjoj mjeri u mozak, srce i gušteraču. Kada uđe u ćelije, enzimski kompleks kreatin-kinaza pretvara ga u fosfokreatin.

Fosfokreatin može donirati svoju fosfatnu grupu da pretvori adenozin-difosfat (ADP) u adenozin-trifosfat (ATP). Ovaj proces je važna komponenta bioenergetskih sistema svih kičmenjaka. Naprimjer, dok ljudsko tijelo proizvodi samo 250 g ATP dnevno, svakodnevno reciklira čitavu svoju tjelesnu težinu u ATP kroz kreatin-fosfat.

Fosfokreatin se može razgraditi na kreatinin, koji se zatim izlučuje mokraćom. Muškarac od 70 kg sadrži oko 120 g kreatina, od čega je 40% nefosforilirani oblik, a 60% kreatin-fosfat. Od te količine, 1-2% se razgrađuje i izlučuje svaki dan u obliku kreatinina.

Fosfokreatin se u nekim dijelovima svijeta koristi intravenozno, u bolnicama za kardiovaskularne probleme pod imenom Neoton, a koriste ga i neki profesionalni sportisti, jer nije kontrolirana supstanca.

Funkcija

Fosfokreatin može anaerobno donirati fosfatnu grupu ADP-u da bi se formirao ATP tokom prvih pet do osam sekundi maksimalnog mišićnog napora. Suprotno tome, višak ATP-a može se koristiti tokom perioda slabih napora za konverziju kreatina natrag u fosfokreatin.

Reverzibilnu fosforilaciju kreatina (tj. I reakcija naprijed i nazad) katalizira nekoliko kreatin-kinaza. Prisustvo kreatin-kinaze (CK-MB, miokardnog tipa kreatin-kinaze) u krvnoj plazmi ukazuje na oštećenje tkiva i koristi se u dijagnozi infarkta miokarda.^[1]

Sposobnost ćelije da generira fosfokreatin iz viška adenozin-trifosfata tokom odmora, kao i upotreba fosfokreatina za brzu regeneraciju ATP tokom intenzivne aktivnosti, pruža prostorni i vremenski pufer koncentracije ATP. Drugim riječima, fosfokreatin djeluje kao visokoenergetska rezerva u spregnutoj reakciji; energija koja se dobije od doniranja fosfatne grupe koristi se za regeneraciju drugog spoja – u ovom slučaju ATP. Fosfokreatin ima posebno važnu ulogu u tkivima sa velikim, fluktuirajućim energetskim potrebama, kao što su mišići i mozak.

Historija

Otkriće fosfokreatina ^[2]^[3] prijavili su Grace i Philip Eggleton sa Univerziteta u Cambridgeu^[4] a odvojeno Cyrus Fiske i Yellapragada Subbarow s Harvard Medical School ^[5] u 1927. Nekoliko godina kasnije, David Nachmansohn, radeći pod rukovodstvom Otta Meyerhofa, na Kaiser Wilhelm Institute u Dahlemu, Berlin, doprinio je razumijevanju uloge fosfokreatina u ćeliji.^[3]

Reference

^ Schlattner U, Tokarska-Schlattner M, Wallimann T (2006). "Mitochondrial creatine kinase in human health and disease". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1762 (2): 164–180. doi:10.1016/j.bbadis.2005.09.004. PMID 16236486.
^ Saks, Valdur (2007). Molecular system bioenergetics: energy for life. Weinheim: Wiley-VCH. str. 2. ISBN 978-3-527-31787-5.
^ ^a ^b Ochoa, Severo (1989). Sherman, E. J.; National Academy of Sciences (ured.). David Nachmansohn. Biographical Memoirs. 58. National Academies Press. str. 357–404. ISBN 978-0-309-03938-3.
^ Eggleton, Philip; Eggleton, Grace Palmer (1927). "The inorganic phosphate and a labile form of organic phosphate in the gastrocnemius of the frog". Biochemical Journal. 21 (1): 190–195. doi:10.1042/bj0210190. PMC 1251888. PMID 16743804.
^ Fiske, Cyrus H.; Subbarao, Yellapragada (1927). "The nature of the 'inorganic phosphate' in voluntary muscle". Science. 65 (1686): 401–403. Bibcode:1927Sci....65..401F. doi:10.1126/science.65.1686.401. PMID 17807679.

Vanjski linkovi

Human Metabolome Database at the University of Alberta

Šablon:Međuprodukti metabolizma aminokiselina

[1] Schlattner U, Tokarska-Schlattner M, Wallimann T (2006). "Mitochondrial creatine kinase in human health and disease". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease. 1762 (2): 164–180. doi:10.1016/j.bbadis.2005.09.004. PMID 16236486.

[2] Saks, Valdur (2007). Molecular system bioenergetics: energy for life. Weinheim: Wiley-VCH. str. 2. ISBN 978-3-527-31787-5.

[ochoa-3] Ochoa, Severo (1989). Sherman, E. J.; National Academy of Sciences (ured.). David Nachmansohn. Biographical Memoirs. 58. National Academies Press. str. 357–404. ISBN 978-0-309-03938-3.

[4] Eggleton, Philip; Eggleton, Grace Palmer (1927). "The inorganic phosphate and a labile form of organic phosphate in the gastrocnemius of the frog". Biochemical Journal. 21 (1): 190–195. doi:10.1042/bj0210190. PMC 1251888. PMID 16743804.

[5] Fiske, Cyrus H.; Subbarao, Yellapragada (1927). "The nature of the 'inorganic phosphate' in voluntary muscle". Science. 65 (1686): 401–403. Bibcode:1927Sci....65..401F. doi:10.1126/science.65.1686.401. PMID 17807679.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]