Фосфокреатин , также известный как креатинфосфат ( CP ) или PCr ( Pcr ), представляет собой фосфорилированную форму креатина , которая служит быстро мобилизуемым резервом высокоэнергетических фосфатов в скелетных мышцах , миокарде и мозге для переработки аденозинтрифосфата , энергетической валюты. клетки.
В почках фермент АГАТ катализирует превращение двух аминокислот — аргинина и глицина — в гуанидиноацетат (также называемый гликоциамином или ГАА), который затем транспортируется кровью в печень. Метильная группа добавляется к GAA из аминокислоты метионина с помощью фермента GAMT , образуя нефосфорилированный креатин. Затем он выбрасывается в кровь печенью, откуда он попадает в основном в мышечные клетки (95% креатина в организме находится в мышцах) и в меньшей степени в мозг, сердце и поджелудочную железу. Попав внутрь клеток, он превращается в креатинфосфокреатин с помощью ферментного комплекса креатинкиназы .
Фосфокреатин способен отдавать свою фосфатную группу для превращения аденозиндифосфата (АДФ) в аденозинтрифосфат (АТФ). Этот процесс является важным компонентом биоэнергетических систем всех позвоночных. Например, хотя человеческий организм производит только 250 г АТФ в день, он каждый день перерабатывает всю массу своего тела в АТФ посредством креатинфосфата.
Фосфокреатин может расщепляться на креатинин , который затем выводится с мочой. Мужчина весом 70 кг содержит около 120 г креатина, из которых 40% приходится на нефосфорилированную форму, а 60% — на креатинфосфат. Из этого количества 1–2% расщепляется и выводится каждый день в виде креатинина.
Фосфокреатин используется внутривенно в больницах в некоторых частях мира при сердечно-сосудистых заболеваниях под названием Неотон, а также используется некоторыми профессиональными спортсменами, поскольку он не является контролируемым веществом.
Фосфокреатин может анаэробно отдавать фосфатную группу АДФ с образованием АТФ в течение первых пяти-восьми секунд максимального мышечного усилия. [ нужна цитата ] И наоборот, избыток АТФ может быть использован в период небольших усилий для преобразования креатина обратно в фосфокреатин.
Обратимое фосфорилирование креатина (т.е. как прямая, так и обратная реакция) катализируется несколькими креатинкиназами . Наличие креатинкиназы ( СК-МВ , креатинкиназная полоска миокарда) в плазме крови свидетельствует о повреждении тканей и используется в диагностике инфаркта миокарда. [1]
Способность клетки генерировать фосфокреатин из избытка АТФ во время покоя, а также использование ею фосфокреатина для быстрой регенерации АТФ во время интенсивной деятельности обеспечивает пространственный и временной буфер концентрации АТФ . Другими словами, фосфокреатин действует как высокоэнергетический резерв в сопряженной реакции; энергия, выделяемая при передаче фосфатной группы, используется для регенерации другого соединения — в данном случае АТФ . Фосфокреатин играет особенно важную роль в тканях, которые имеют высокие, колеблющиеся энергетические потребности, таких как мышцы и мозг.
Об открытии фосфокреатина [2] [3] сообщили Грейс и Филип Эгглтон из Кембриджского университета [4] и отдельно Сайрус Фиск и Йеллапрагада Суббароу из Гарвардской медицинской школы [5] в 1927 году. Несколькими годами позже Дэвид Нахмансон , работавший под руководством Мейерхофа в Институте кайзера Вильгельма в Далеме, Берлин, внес свой вклад в понимание роли фосфокреатина в клетке. [3]