WikiDer > Ганглиозид - Википедия

Ganglioside - Wikipedia
Структура ганглиозида GM1

А ганглиозид это молекула, состоящая из гликосфинголипид (керамид и олигосахарид) с одним или несколькими сиаловые кислоты (например. н-ацетилнейраминовая кислота, NANA) на сахарная цепочка. NeuNAc, ацетилированное производное углеводной сиаловой кислоты, делает головные группы ганглиозидов анионными при pH 7, что отличает их от глобозиды.

Название ганглиозид впервые применил немецкий ученый Эрнст Кленк в 1942 г. на липиды, недавно выделенные из ганглиозные клетки мозга.[1] Известно более 60 ганглиозидов, которые отличаются друг от друга главным образом положением и количеством NANA остатки. Это компонент клетки плазматическая мембрана который модулирует клетку преобразование сигнала событиях, и, кажется, концентрируется на липидные рафты[нужна цитата].

Недавно было обнаружено, что ганглиозиды являются очень важными молекулами в иммунология. Природные и полусинтетические ганглиозиды считаются возможными средствами лечения нейродегенеративных расстройств.[2]

Место расположения

Ганглиозиды присутствуют и концентрируются на поверхности клеток, при этом две углеводородные цепи церамидного фрагмента встроены в плазматическую мембрану, а олигосахариды расположены на внеклеточной поверхности, где они представляют точки распознавания внеклеточных молекул или поверхностей соседних клеток. Они обнаруживаются преимущественно в нервной системе, где составляют 6% всех фосфолипидов.[3]

Функция

Группы олигосахаридов на ганглиозидах выходят далеко за пределы поверхности клеточных мембран и действуют как отличительные поверхностные маркеры, которые могут служить специфическими детерминантами в распознавании клеток и межклеточной коммуникации. Эти углеводородные головные группы также действуют как специфические рецепторы для определенных гипофиз гликопротеин гормоны и некоторые токсины бактериального белка, такие как холерный токсин.

Функции ганглиозидов как специфических детерминант предполагают их важную роль в росте и дифференцировке тканей, а также в канцерогенез. Было обнаружено, что образование опухоли может индуцировать синтез нового набора ганглиозидов, а очень низкие концентрации конкретного ганглиозида могут вызывать дифференцировку ганглиозидов. культурный нейрональные опухолевые клетки.[4]

Общие ганглиозиды

Структуры GM1, GM2, GM3

Структуры общих ганглиозидов

GM2-1 = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1 -?) bDGalNAc (1 -?) bDGalNAc (1 -?) bDGlcp (1-1) Cer
GM3 = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM2, GM2a (?) = N-Ацетил-D-галактоза-бета-1,4- [N-Ацетилнейраминидат-альфа-2,3 -] - Галактоза-бета-1,4-глюкоза-альфа-церамид
GM2b (?) = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM1, GM1a = bDGalp (1-3) bDGalNAc [aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
asialo-GM1, GA1 = bDGalp (1-3) bDGalpNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
asialo-GM2, GA2 = bDGalpNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD3 = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD2 = bDGalpNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1a = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1alpha = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-6)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1b = bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1a = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1, GT1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
OAc-GT1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) aXNeu5Ac9Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1c = bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT3 = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGal (1-4) bDGlc (1-1) Cer
GQ1b = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1 ) Cer
GGal = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-1) Cer[нужна цитата]

куда

  • aNeu5Ac = N-ацетил-альфа-нейраминовая кислота
  • aNeu5Ac9Ac = N-ацетил-9-O-ацетилнейраминовая кислота
  • bDGalp = бета-D-галактопираноза
  • bDGalpNAc = N-ацетил-бета-D-галактопираноза
  • bDGlcp = бета-D-глюкопираноза
  • Cer = церамид (общий N-ацилированный сфингоид)

Патология

Ганглиозиды непрерывно синтезируются и разлагаются в клетках. Они разлагаются до церамидов путем последовательного удаления сахарных единиц в олигосахаридной группе, катализируемого набором высокоспецифичных лизосомный ферменты. Мутации в генах, кодирующих эти ферменты, приводят к накоплению частично разрушенных ганглиозидов в лизосомах, что приводит к группе заболеваний, называемых ганглиозидоз. Например, фатальный Болезнь Тея – Сакса возникает как генетический дефект, который не приводит к функциональному гексозаминидаза А продуцируется, заставляя GM2 накапливаться в лизосомах. В конечном итоге ганглиозные клетки в нервной системе сильно опухают, нарушая нормальные функции нейронов.[3]

Резюме, показывающее причины сфинголипидоз, включая ганглиозидоз.

Ганглиозиды также участвуют в нескольких заболеваниях:

Рекомендации

  1. ^ «Ганглиозиды, структура, распространение, биология и анализ». Липидная библиотека. Американское общество химиков-нефтяников. Архивировано из оригинал 17 декабря 2009 г.
  2. ^ Моккетти I (2005). «Экзогенные ганглиозиды, пластичность и восстановление нейронов и нейротрофины». Cell Mol Life Sci. 62 (19–20): 2283–94. Дои:10.1007 / s00018-005-5188-у. PMID 16158191.
  3. ^ а б Люберт Страйер (1975). «Биосинтез высокомолекулярных предшественников». Биохимия. W H Freeman & Co. стр.486. ISBN 0-7167-0174-X.
  4. ^ Дэвид Л. Нельсон; Майкл М. Кокс (2005). "Липиды". Принципы биохимии Ленингера, 4-е издание. W H Freeman & Co. стр.357. ISBN 9780716743392.
  5. ^ Начамкин I; Шадомы, SV; Moran, AP; Cox, N; Фитцджеральд, К; Ung, H; Corcoran, AT; Искандер, JK; и другие. (2008). «Индукция анти-ганглиозидных антител свиньями (A / NJ / 1976 / H1N1) и другими противогриппозными вакцинами: понимание ассоциированного с вакциной синдрома Гийена-Барре». J. Infect. Дис. 198 (2): 226–33. Дои:10.1086/589624. PMID 18522505.
  6. ^ Рибейро-Ресенде, Вирджиния; Рибейро-Гимарайнш, ML; Lemes, RM; Nascimento, IC; Алвес, L; Mendez-Otero, R; Пессолани, MC; Лара, ФА (29 октября 2010 г.). «Вовлечение ганглиозида 9-O-Acetyl GD3 в инфекцию шванновских клеток Mycobacterium leprae». Журнал биологической химии. Американское общество биохимии и молекулярной биологии. 285 (44): 34086–34096. Дои:10.1074 / jbc.M110.147272. ЧВК 2962507. PMID 20739294. Получено 15 апреля 2016.
  7. ^ Nordström V .; Willershäuser M .; Herzer S .; Розман Дж .; von Bohlen und Halbach O .; Meldner S .; и другие. (12 марта 2013 г.). «Нейрональная экспрессия глюкозилцерамидсинтазы в центральной нервной системе регулирует вес тела и энергетический гомеостаз». PLoS Биология. 11 (3): e1001506. Дои:10.1371 / journal.pbio.1001506. ЧВК 3595213. PMID 23554574.
  8. ^ Герцер, Силке; Мелднер, Саша; Грёне, Герман-Йозеф; Нордстрем, Альт (01.10.2015). «Липолиз, индуцированный натощак, и передача сигналов инсулина в гипоталамус регулируются нейрональной глюкозилцерамидсинтазой» (PDF). Сахарный диабет. 64 (10): 3363–3376. Дои:10.2337 / db14-1726. ISSN 0012-1797. PMID 26038579.

внешняя ссылка