Gangliyositlerin yapısı, fonksiyonları, sentezi ve uygulamaları



ganglıosid bunlar asidik glikosfingolipidlerin sınıfına ait membran sfingolipidleridir. Bunlar en bol bulunan glikolipitlerdir ve birçok membran özelliklerinin ve bunlarla ilişkili proteinlerin düzenlenmesinde rol oynarlar. Özellikle sinir dokularında bol miktarda bulunurlar..

Karboksil grupları (sialik asitler) ve bir sülfat grubu içeren sülfatitler ile birlikte şeker kalıntılarının varlığı ile karakterize edilirler Ey--bir glikoz veya galaktoz artığına bağlanır. Ökaryotlarda iki asidik glikosfingolipid familyasından birini temsil ederler..

Gangliosid terimi, 1939'da Niemann-Pick hastalığı olan bir hastanın beyninden ekstrakte edilen bileşiklerin bir karışımına atıfta bulunulduğunda Alman biyokimyacı Ernst Klenk tarafından icat edildi. Bununla birlikte, bir gangliosidin ilk yapısı 1963'te aydınlatılmıştır..

Diğer sfingolipidlerle, 20 ila 20 karbon atomlu bir yağ asidine bir amid bağı ile bağlanmış bir amid bağı ile bağlanmış bir sfingosin molekülünden oluşan seramidin hidrofobik iskeletini paylaşırlar. trans 4 ve 5 numaralı pozisyonların karbonları arasında.

indeks

  • 1 yapı
    • 1.1 Kutup grubunun özellikleri
  • 2 İşlev
    • 2.1 Sinir sisteminde
    • 2.2 Hücre sinyalleşmesinde
    • 2.3 Yapıda
  • 3 Özet
    • 3.1 Düzenleme
  • 4 uygulama
  • 5 Kaynakça

yapı

Gangliositler, bileşiminde, seramidin hidrofobik iskeletine β-glikosidik bağlarla bağlı sialik asit molekülleri bulunan, oligosakarit zincirlerinin polar kafa grubundaki varlığı ile karakterize edilir..

Oligosakaritler zincirleri, farklı sialik asit tipleri ve seramid iskeletine bağlı apolar kuyrukları, hem sfingosin hem de amid bağlarıyla bahsedilen iskelete bağlı yağ asitlerinin arasındaki çoklu kombinasyonların ışığında çok çeşitli moleküllerdir..

Sinir dokusunda gangliyozitler arasında en yaygın olan yağ asidi zincirleri palmitik ve stearik asit ile temsil edilir..

Kutup grubunun özellikleri

Bu sfingolipidlerin kutupsal baş bölgesi, onlara güçlü bir hidrofilik karakter verir. Bu kutup grubu, örneğin fosfatidilkolin gibi fosfolipidlere kıyasla çok hantaldır;.

Bu hacimselliğin nedeni, oligosakarit zincirlerinin büyüklüğü ile ve bu karbonhidratlarla ilişkili su moleküllerinin miktarı ile ilgilidir..

Sialik asitler, 5-amino-3,5-dideoksi-D asidin türevleridir-glisero-D-galakto-2-ulopiranozik olmayan veya neuraminik asit. Gangliyositlerde bilinen üç tür siyalik asit vardır:-N--asetil, 5-N--asetil-9-Ey-asetil ve 5-N--sağlıklı insanlarda en yaygın olan glikolil türevi.

Genel olarak memeliler (primatlar dahil) asidi sentezleyebilir-N--glikolil-neuraminik, ancak insanlar onu yiyecek kaynaklarından elde etmeli.

Bu lipidlerin sınıflandırılması, hem sialik asit kalıntılarının sayısına (1-5'ten), hem de aynı şekilde glikosfingolipid molekülündeki pozisyonuna dayanabilir..

En yaygın oligosakarit sekansı, tetrasakarit Galβ1-3GalNAcβ1-4Galβ1-4Glcβ'dir, fakat daha az kalıntı da bulunabilir..

fonksiyonlar

Gangliyozitlerin tam biyolojik etkileri tam olarak açıklanmamıştır, ancak bunlar hücre farklılaşması ve morfogenezinde, bazı virüslerin ve bakterilerin bağlanmasında ve proteinler için ligand olarak türe özgü hücre yapışma işlemlerinde yer almaktadır. selektinler.

Sinir sisteminde

Sialik asitli glikosfingolipidler, sinir sisteminde, özellikle beynin gri madde hücrelerinde özel bir öneme sahiptir. Bunun, genel olarak glikokonjugatların, hücreler için verimli bilgi ve depolama aracı olarak kabul edilmesi gerçeğiyle ilgisi.

Ağırlıklı olarak plazma zarının dış tek tabakasına yerleştirilmişlerdir, bu nedenle glikokalinlere, glikoproteinler ve proteoglikanlarla birlikte önemli bir katılım gösterirler..

Bu glikokaliks veya hücre dışı matris, hücre hareketi ve büyüme, proliferasyon ve gen ekspresyonunda yer alan sinyal yolaklarının aktivasyonu için gereklidir..

Hücre sinyalleşmesinde

Diğer sfingolipidlerde olduğu gibi, gangliyozid yıkımının yan ürünleri de, özellikle sinyal işlemlerinde ve yeni lipit moleküllerinin oluşumu için elementlerin geri dönüşümünde önemli fonksiyonlara sahiptir..

İki tabakalı içinde gangliyozitler büyük ölçüde sfingolipidler bakımından zengin lipit sallarda meydana gelir, burada "gliko sinyalleşme alanları" kurulur ve bunlar da hücreler arası etkileşimlere ve transmembran sinyallemesine stabilizasyon ve integral proteinlerle birleşerek aracılık eder. Bu lipit sallar bağışıklık sisteminde önemli fonksiyonlara hizmet eder..

Yapısında

Anormal formu Parkinson hastalığı ile ilişkili olan a-sinüklein proteininin helisel yapısının korunmasında gangliosid GM1'de olduğu gibi, önemli membran proteinlerinin konformasyonu ve doğru katlanmasını teşvik ederler. Huntington hastalığı, Tay-Sachs ve Alzheimer patolojileri ile de ilişkilidirler..

sentez

Glikosfingolipidlerin biyosentezi, büyük ölçüde, endoslazik retikulumdan (ER) ve Golgi cihazı yoluyla veziküllerin akışından geçen ve plazma zarında biten veziküllerin akışı yoluyla hücre içi taşınmaya bağlıdır..

Biyosentetik işlem, ER'nin sitoplazmik tarafında seramid iskeletin oluşumu ile başlar. Glikosfingolipidlerin oluşumu daha sonra Golgi aparatında meydana gelir..

Bu işlemden sorumlu glikozidaz enzimleri (glukosiltransferaz ve galaktosiltransferaz) Golgi kompleksinin sitozolik tarafında bulunur..

Büyüyen oligosakarit zincirine sialik asit tortularının eklenmesi, zara bağlanan, ancak Golgi zarının luminal tarafıyla sınırlanan birkaç glikoziltransferaz tarafından katalize edilir.

Farklı kanıtlar, en basit gangliyozitlerin sentezinin Golgi membran sisteminin erken bölgesinde meydana geldiğini, daha karmaşık olanların ise daha "geç" bölgelerde gerçekleştiğini göstermektedir..

düzenleme

Sentez ilk olarak glikosiltransferazların ekspresyonu ile düzenlenir, ancak dahil olan enzimlerin fosforilasyonu ve diğerleri gibi epigenetik olaylar da olabilir..

uygulamaları

Bazı araştırmacılar, dikkatlerini belirli bir gangliyoz olan GM1'in yararına odaklamışlardır. Tarafından sentezlenen toksin V. kolera Choleric hastalarında bağırsaktaki mukoza hücrelerinin yüzeyinde sunulan bu gangliozidin spesifik olarak tanınmasından sorumlu bir alt üniteye sahiptir..

Bu nedenle GM1, kolera teşhisinde kullanılan lipozomların sentezinde yer alacak olan bu patolojinin belirteçlerinin tanınmasında kullanılmıştır..

Diğer uygulamalar, belirli gangliyozitlerin sentezini ve teşhis amaçlı veya afinitesi olan bileşiklerin saflaştırılması ve izole edilmesi için stabil desteklere bağlanmalarını içerir. Bazı kanser türleri için belirteç görevi görebilecekleri de belirlenmiştir..

referanslar

  1. Groux-Degroote, S., Guérardel, Y., Julien, S., ve Deannoy, P. (2015). Meme Kanserinde Gangliosides: Yeni Perspektifler. Biyokimya (Moskova), 80(7), 808-819.
  2. Ho, J.A., Wu, L., Huang, M., Lin, Y., Baeumner, A.J., Durst, R.A., & York, N. (2007). Kolera Toksin Tayini İçin Ganglioside Duyarlı Lipozomların Akış Enjeksiyonu İmmünoanalitik Sisteminde Uygulanması. Anal. Chem., 79(1), 10795-10799.
  3. Kanfer, J. ve Hakomori, S. (1983). Sfingolipid Biyokimyası. (D. Hanahan, Ed.), Lipid Araştırmaları El Kitabı 3 (1. basım). Plenum Press.
  4. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Martin, K. (2003). Moleküler Hücre Biyolojisi (5. basım). Freeman, W.H. & Company.
  5. O'Brien, J. (1981). Ganglioside depo hastalıkları: güncellenmiş bir derleme. Ital. J. Neurol. Bilim., 3, 219-226.
  6. Sonnino, S. (2018). Gangliositler. S. Sonnino ve A. Prinetti'de (Eds), Moleküler Biyolojide Yöntemler 1804. Humana Press.
  7. Tayot, J.-L. (1983). 244,312. Amerika Birleşik Devletleri.
  8. van Echten, G. ve Sandhoff, K. (1993). Ganglioside Metabolizması. Biyolojik Kimya Dergisi, 268(8), 5341 - 5344.