Gergely, PálDocsa, Tibor2012-01-192012-01-192011http://hdl.handle.net/2437/121149A máj glikogén elsődleges feladata a glükóz raktározása, reverzibilis lebomlási és felépítési folyamataival hozzájárul a vércukorszint fenntartásához. Izomban és májban a glikogén szintézise és lebontása a GF és a GS enzimek szabályozásával történik. A GF a glikogén lebontásának első lépését katalizálja, az enzim aktivitása többek között gátolható glükózzal és glükózanalóg vegyületekkel. Feltételezhető, hogy a GF gátlószerei alkalmasak lehetnek a II. típusú diabétesz terápiás kezelésére, a máj enzimet, mint a gyógyszerkísérletek lehetséges célpontját azonosították. Jelen munkánk egyik célja, hogy megvizsgáljuk az újonnan szintetizált glükózanalóg inhibitorok nyúl vázizomból és patkány májból tisztított GF-re kifejtett gátló hatását. Vizsgálataink során azonosítottunk egy spiro-tiohidantoin származékot, amelynek a GF-ra kifejtett gátlási állandója (Ki) a mikromólos tartományba esik. Több olyan szubsztituált karbamidszármazékot is azonosítottunk, amelyek a GF jó gátlószerei, röntgenkrisztallográfiás adatok alapján az enzim aktív centrumához és a nemrégiben felfedezett új allosztérikus gátlóhelyéhez kötődik az egyik ilyen vegyület. A glükopiranozilidén-spiro-tiohidantoin (TH) mind a vázizom, mind a máj GF enzimek hatékony gátlószere. Kimutattuk, hogy 50 mikroM TH Wistar patkányok májából készített gélszűrt kivonatban felfüggesztette a GF és GS koordinált szabályozását, megszüntette a latenciát a GS aktiválásában. Sztreptozotocin-indukált diabéteszes állatokban a TH kezelés hatására jelentősen csökkent a vércukorszint és növekedett a máj glikogéntartalma. Elhízott Zucker diabéteszes patkányokat i.v. TH-val kezelve a kontrollhoz képest jelentősen csökkent a máj GFa szintje és a GS aktiválódása is gyorsult. Vizsgáltuk a TH hatását kontroll és sztreptozotocin indukált diabéteszes patkányok inzulinérzékenységére és vércukorszintjére. A TH fokozta az inzulinérzékenységet a kezelt állatokban elősegítve ezzel a vércukor-koncentrációjának helyreállítását. The major role of hepatic glycogen is to supply glucose to the circulation maintaining the normal blood glucose level. In muscle and liver, the accumulation and breakdown of glycogen are regulated by the reciprocal activities of glycogen phosphorylase and glycogen synthase. Glycogen phosphorylase catalyses the key step of glycogen degradation and its activity can be inhibited by glucose and its analogues. Obviously, any readily accessible inhibitor of glycogen phosphorylase can be used as a potential therapy of non-insulin-dependent or type 2 diabetes. Hepatic glycogen phosphorylase has been identified as a new target for drug design that control blood glucose concentration. One of the aims of our present study was studying the newly synthesized glucose analogue inhibitors by assaying the inhibitory potential with purified rabbit muscle or rat liver glycogen phosphorylases. Our investigations showed that spiro-thiohydantoin derivatives are very potent inhibitors with Ki values in the low micromolar range. Furthermore, substituted urea compounds have been identified as good inhibitors also binding to the active centre and the recently discovered new allosteric binding site of glycogen phosphorylase as revealed by crystallographic studies. By the assay of several glucose derivatives as possible inhibitors of glycogen phosphorylase structure-activity relationships were analyzed. Glucopyranosylidene-spiro-thiohydantoin (TH) was found as one of the most potent glucose derivate which inhibits the catalytic activity of both muscle and liver glycogen phosphorylase. We have demonstrated the co-ordinated regulation of glycogen phosphorylase and synthase by 50 microM TH in liver extracts of Wistar rats resulting in the activation of synthase by shortening the latency compared with control animals. TH was also effective in lowering blood glucose level and restoring hepatic glycogen content in streptozotocin-induced diabetic rats. Furthermore, intravenous administration of TH to Zucker diabetic fatty rats significantly decreased the hepatic glycogen phosphorylase a level and the activation of synthase started without any delay. TH was also tested on the insulin sensitivity and blood glucose level of control and streptozotocin-treated rats. TH increased the insulin sensitivity and also contributed to the partial restoration of blood glucose level of treated animals proving its efficiency as a possible antihyperglycaemic agent.92hudiabetes mellitusglikogén foszforilázglycogen phosphorylaseglikogén szintetázglycogen synthaseglikogén metabolizmusglycogen metabolismglikogén foszforiláz inhibitorokglycogen phosphorylase inhibitorsglükopiranozilidén-spiro-tiohidantoinglucopiranosilidene-spiro-thiohydantoinsztreptozotocin indukált diabetesstreptozotocin-induced diabetesinzulirezisztenciainsulin resistanceElméleti orvostudományokOrvostudományok