Sialskābes struktūra, funkcijas un slimības

The sialskābes tie ir deviņu oglekļa atomu monosaharīdi. Tās pieder pie neiramīnskābes atvasinājumu (5-amino-3,5-dideoksi-D-glicero-D-galakto-nonulosonskābes) ģimenes un ir plaši izplatītas dabā, īpaši dzīvnieku valstībā.

Tie parasti nenotiek kā brīvas molekulas, bet tie ir saistīti ar α-glikozīdu saitēm ar ogļhidrātu molekulām vai citām sialskābes molekulām, un pēc tam var ieņemt terminālu vai iekšējās pozīcijas ogļhidrātu lineārā ķēdē..

Terminu "sialskābe" pirmo reizi radīja Gunnar Blix 1957. Gadā, lai gan iepriekšējo citu pētnieku ziņojumi liecina, ka tās atklāšana sākās vienā vai divās iepriekšējās desmitgadēs, kad tās tika aprakstītas kā sialo glikoproteīnu un sialo sfingolipīdu (gangliozīdu) daļa..

Sialskābes ir daudzās dabas jomās. Ir atklāti daži vīrusi, patogēnas baktērijas, vienšūņi, vēžveidīgie, plakanvētki, kukaiņi un mugurkaulnieki, piemēram, zivis, abinieki, putni un zīdītāji. Tieši pretēji, tās nav konstatētas sēnēs, aļģēs vai augos.

Indekss

• 1 Struktūra
• 2 Funkcijas
  • 2.1 Funkcija šūnu saķeres procesos
  • 2.2. Loma šūnu asins komponentu kalpošanas laikā
  • 2.3. Imūnsistēmas funkcijas
  • 2.4 Citas funkcijas
• 3 Slimības
• 4 Atsauces

Struktūra

Sialskābes rodas galvenokārt glikoproteīnu un virsmas glikolipīdu terminālajā daļā, kas nodrošina šo glikokonjugātu daudzveidību. Diferenciālie "sialilācijas" modeļi ir audu specifisko glikoziltransferāžu (sialiltransferāžu) ekspresijas rezultāts..

Strukturāli sialskābes pieder pie aptuveni 40 neiramīnskābes dabīgo atvasinājumu ģimenes, kas ir N-acilētas, radot divas "mātes" struktūras: N-acetilneuramīnskābi (Neu5Ac) vai N-glikolil-neiramīnskābi (Neu5Gc).

Tās strukturālās īpašības ietver aminoskābju klātbūtni (ko var modificēt) 5. pozīcijā un karboksilgrupu 1. pozīcijā, ko var jonizēt ar fizioloģisko pH. Coksīds C-3 un glicerīna molekula C-6 pozīcijā.

Daudzi atvasinājumi rodas no hidroksilgrupu aizvietošanas C-4, C-7, C-8 un C-9 pozīcijās ar acetil-, glikola, laktilgrupas, metil-, sulfāta un fosfāta daļām; kā arī divkāršu saikņu ieviešana starp C-2 un C-3.

Termināla lineārajā pozīcijā sialskābes daļas saistīšanās ar oligosaharīda ķēdi ietver α-glikozīdu saiti starp sialskābes C-2 anomēra oglekļa hidroksilgrupu un C-3, C-oglekļa atomu hidroksilgrupām. 4 vai C-6 monosaharīda daļai.

Šīs saites var būt starp galaktozes atlikumiem, N-acetilglukozamīnu, N-acetilgalaktosamīnu un dažiem unikāliem gangliozīdiem, glikozi. Tos var dot N-glikozīdu vai O-glikozīdu saites.

Funkcijas

Tiek uzskatīts, ka sialskābes palīdz parazītiskajiem organismiem izdzīvot saimniekorganismā; piemērs ir zīdītāju patogēni, kas ražo sialskābes vielmaiņas fermentus (sialidāzes vai N-acetilneuramīna liāzes).

Nav nevienas zīdītāju sugas, par kuru sialskābes klātbūtne nav iekļauta kā daļa no glikoproteīniem kopumā, seruma glikoproteīniem, gļotādām, kā daļu no šūnu virsmas struktūrām vai kā daļu no kompleksiem ogļhidrātiem..

Tie ir konstatēti cilvēku, liellopu, aitu, suņu un cūku piena un jaunpiena skābajos oligosaharīdos, kā arī kā žurku un cilvēku urīna daļa..

Funkcija šūnu adhēzijas procesos

Glikokonjugātiem ar sialskābes daļām ir svarīga loma informācijas apmaiņas procesos starp kaimiņu šūnām un starp šūnām un to vidi..

Sialskābes klātbūtne šūnu membrānās veicina negatīvas uzlādes veidošanos uz virsmas, kas pozitīvi ietekmē dažus elektrostatiskas atgrūšanas gadījumus starp šūnām un dažām molekulām..

Turklāt negatīvā lādiņa dod sialskābes membrānā lomu pozitīvi uzlādētu jonu transportēšanā.

Ir ziņots, ka sialskābe veicina endotēlija un epitēlija saistīšanos ar bazālo glomerulāro membrānu, un tas ietekmē arī šo šūnu kontaktu..

Loma asins komponentu kalpošanas laikā

Sialskābei ir svarīgas funkcijas kā glikoforīna A daļa eritrocītu plazmas membrānā. Daži pētījumi liecina, ka sialskābes saturs ir apgriezti proporcionāls šo šūnu vecumam.

Eritrocīti, kas ārstēti ar neiraminidāzes enzīmiem, kas atbild par sialskābes noārdīšanos, ievērojami samazina to pusperiodu asinīs no 120 dienām līdz dažām stundām. Tas pats gadījums novērots trombocītiem.

Trombocīti zaudē adhēziju un agregācijas spēju, ja virsmas olbaltumos nav sialskābes. Limfocītos sialskābe spēlē arī nozīmīgu lomu šūnu adhēzijas un atpazīšanas procesos, kā arī mijiedarbībā ar virsmas receptoriem..

Funkcijas imūnsistēmā

Imūnsistēma spēj atšķirt savas vai invazīvās struktūras, pamatojoties uz membrānās esošo sialskābes modeļu atpazīšanu..

Sialskābei, kā arī neiraminidāzes un sialiltransferāzes fermentiem ir svarīgas regulatīvās īpašības. Sialskābes terminālajām daļām plazmas membrānas glikokonjugātos ir maskēšanas funkcijas vai membrānas receptori..

Turklāt vairāki autori ir izvirzījuši iespēju, ka sialskābei ir antigēnu funkcijas, bet tas vēl nav zināms droši. Tomēr sialskābes atlieku maskēšanas funkcijas ir ļoti svarīgas šūnu regulēšanā.

Maska var tieši vai netieši aizsargāt, atkarībā no tā, vai sialskābes daļa tieši aptver antigēnu ogļhidrātu atlikumu, vai arī tā ir sialskābe blakus esošajā glikokonjugātā, kas maskē antigēnu daļu..

Dažām antivielām ir Neu5Ac atliekas, kurām piemīt vīrusa neitralizācijas īpašības, jo šie imūnglobulīni spēj novērst vīrusu saķeri ar konjugēto sialo (glikokonjugāti ar sialskābes daļām) šūnu membrānā..

Citas funkcijas

Zarnu traktā sialskābes ir tikpat svarīgas, jo tās ir daļa no gļotām, kurām ir eļļojošas un aizsargājošas īpašības, kas ir būtiskas visam organismam..

Turklāt sialskābes ir arī bronhu, kuņģa un zarnu epitēlija šūnu membrānās, kur tās ir iesaistītas transportēšanā, sekrēcijā un citos metabolisma procesos..

Slimības

Ir zināmas vairākas slimības, kas saistītas ar sialskābes metabolisma novirzēm, un tās ir pazīstamas kā sialidoze. Visnozīmīgākās ir sialūrija un Salla slimība, ko raksturo izdalīšanās ar urīnu ar lielu daudzumu brīvu sialskābi..

Citas imunoloģiskās slimības ir saistītas ar anabolisko un katabolisko enzīmu izmaiņām, kas saistītas ar sialskābes metabolismu, kas izraisa glikokonjugātu nesamērīgu uzkrāšanos ar sialskābes daļām..

Ir zināmas arī dažas ar asins faktoriem saistītas slimības, piemēram, trombocitopēnija, kas sastāv no asins trombocītu līmeņa samazināšanās, ko, iespējams, izraisa sialskābes trūkums membrānā..

Von Willebrand slimība atbilst trombocītu adhēzijas spējas trūkumam asinsvadu sienas subendotēlija membrānas glikokonjugātiem, ko izraisa glikozilācijas vai sialilācijas trūkumi vai trūkumi..

Glanzmann trombastēnija ir vēl viens iedzimts trombocītu agregācijas traucējums, kura sakne ir bojātu glikoproteīnu klātbūtne trombocītu membrānā. Ir pierādīts, ka šo glikoproteīnu defekti ir saistīti ar samazinātu Neu5Ac saturu.

Atsauces

1. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organic Chemistry (1. izdevums). Ņujorka: Oxford University Press.
2. Demčenko, A. V. (2008). Ķīmiskās glikozilācijas rokasgrāmata: Stereoselektivitātes un terapeitiskās atbilstības attīstība. Wiley-VCH.
3. Rosenbergs, A. (1995). Sialskābes bioloģija. Ņujorka: Springer Zinātne + Business Media, LLC.
4. Schauer, R. (1982). Sialskābes: ķīmija, metabolisms un funkcija. Springer-Verlag Wien Ņujorka.
5. Traving, C., un Schauer, R. (1998). Sialskābes struktūra, funkcija un metabolisms. CMLS Cellular and Molecular Life Sciences, 54, 1330-1349.