Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Gangliosides )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Структура ганглиозида GM1

Ганглиозидов представляет собой молекула , состоит из гликосфинголипида ( керамиды и олигосахариды ) с одним или более сиаловыми кислот (например , н-ацетилнейраминовая кислотой , NANA) , связанных с сахарной цепью . NeuNAc, ацетилированное производное углеводной сиаловой кислоты, делает головные группы ганглиозидов анионными при pH 7, что отличает их от глобозидов .

Название ганглиозид было впервые применено немецким ученым Эрнстом Кленком в 1942 году к липидам, недавно выделенным из ганглиозных клеток мозга. [1] Известно более 60 ганглиозидов, которые отличаются друг от друга главным образом положением и количеством остатков NANA . Это является компонентом клеточной мембраны плазмы , что модулирует клетки сигнальной трансдукции событие, и , как представляется , концентрат в липидных рафтах [ править ] .

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

Местоположение [ править ]

Ганглиозиды присутствуют и концентрируются на поверхности клеток, причем 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 находятся преимущественно в нервной системе, где составляют 6% всех фосфолипидов. [3]

Функция [ править ]

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 головные углеводные группы также действуют как специфические рецепторы для определенных гормонов гликопротеинов гипофиза и определенных токсинов бактериального белка, таких как токсин холеры .

Функции ганглиозидов как специфических детерминант предполагают их важную роль в росте и дифференцировке тканей, а также в канцерогенезе . Было обнаружено, что образование опухоли может индуцировать синтез нового набора ганглиозидов, а очень низкие концентрации конкретного ганглиозида могут вызывать дифференцировку культивируемых нейрональных опухолевых клеток. [4]

Общие ганглиозиды [ править ]

Структуры GM1, GM2, GM3
  • Один NANA ("M")
    • GM1
    • GM2
    • GM3
  • Две НАНА ("D")
    • GD1a
    • GD1b
    • GD2
    • GD3
  • Три НАНА ("Т")
    • GT1b
    • GT3
  • Четыре НАНА ("Q")
    • GQ1

Структуры общих ганглиозидов [ править ]

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 [ необходима ссылка ]

где

  • 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 [ править ]

Ганглиозиды непрерывно синтезируются и разлагаются в клетках. Они разлагаются до церамидов путем последовательного удаления сахарных единиц в олигосахаридной группе, катализируемого набором высокоспецифичных лизосомальных ферментов. Мутации в генах, кодирующих эти ферменты, приводят к накоплению частично разрушенных ганглиозидов в лизосомах, что приводит к группе заболеваний, называемых ганглиозидозом . Например, смертельная болезнь Тея-Сакса возникает как генетический дефект, который не приводит к продуцированию функциональной гексозаминидазы А , что приводит к накоплению GM2 в лизосомах. В конечном итоге ганглиозные клетки нервной системы сильно раздуваются, нарушая нормальные функции нейронов. [3]

Резюме, показывающее причины сфинголипидоза , включая ганглиозидоз .

Ганглиозиды также участвуют в нескольких заболеваниях:

  • Грипп , в котором гемагглютинин от вируса гриппа использует определенные ганглиозиды вводить и инфицировать клетки их выражение.
  • Синдром Гийена-Барре , который был связан с выработкой анти-ганглиозидных антител . [5]
  • Холера
  • Столбняк
  • Ботулизм
  • Проказа [6]
  • Ожирение , при котором недостаточная экспрессия ганглиозидов в медиобазальных нейронах гипоталамуса нарушает регуляцию нейронального лептина [7] и передачи сигналов инсулина. [8]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Ганглиозиды, структура, возникновение, биология и анализ» . Липидная библиотека . Американское общество химиков-нефтяников. Архивировано из оригинала на 2009-12-17.
  2. ^ Mocchetti I (2005). «Экзогенные ганглиозиды, пластичность и восстановление нейронов и нейротрофины». Cell Mol Life Sci . 62 (19–20): 2283–94. DOI : 10.1007 / s00018-005-5188-у . PMID 16158191 . 
  3. ^ а б Люберт Страйер (1975). «Биосинтез высокомолекулярных предшественников». Биохимия . WH Freeman & Co. стр. 486 . ISBN 0-7167-0174-X.
  4. ^ Дэвид Л. Нельсон; Майкл М. Кокс (2005). "Липиды". Принципы биохимии Ленингера, 4-е издание . WH 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 связанного с вакцинами синдрома Гийена-Барре» . J. Infect. Дис . 198 (2): 226–33. DOI : 10.1086 / 589624 . PMID 18522505 . 
  6. ^ Рибейро-Ресенде, VT; Рибейро-Гимарайнш, ML; Лемес, РМ; 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. DOI : 10.1074 / jbc.M110.147272 . PMC 2962507 . PMID 20739294 . Проверено 15 апреля 2016 года .  
  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. DOI : 10.1371 / journal.pbio.1001506 . PMC 3595213 . PMID 23554574 .  
  8. ^ Герцер, Силке; Мельднер, Саша; Грёне, Герман-Йозеф; Нордстрем, Альт (01.10.2015). «Вызванный голоданием липолиз и передача сигналов инсулина в гипоталамусе регулируются нейрональной глюкозилцерамид-синтазой» (PDF) . Диабет . 64 (10): 3363–3376. DOI : 10,2337 / db14-1726 . ISSN 0012-1797 . PMID 26038579 .   

Внешние ссылки [ править ]

  • Ганглиозиды в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
  • Обзор ганглиозидов на lipidlibrary.co.uk
  • Обзор ганглиозидов на cyberlipid.org