Globosīdu struktūra, biosintēze, funkcijas un patoloģijas

The globidozīdi ir sfingolipīdu veids, kas pieder pie neviendabīgās glikosfingolipīdu grupas, un to raksturojums ir tāds, ka to struktūrās ir polāra grupa, kas sastāv no sarežģītiem struktūras glikāniem, kas saistīti ar ceramīda skeletu ar B-glikozīdu saiti.

Tos klasificē glikosfingolipīdu "balonu" sērijā ar centrālās struktūras Galle4Galβ4GlcβCer centrālo struktūru, un parasti to nomenklatūra ir balstīta uz polāro galvu saldo atlieku skaitu un veidu..

Atšķirībā no citiem sfingolipīdiem, globosīdi ir daudzu zīdītāju ne nervu sistēmisko orgānu šūnu membrānu sastāvdaļas. Piemēram, nieres, zarnas, plaušas, virsnieru dziedzeri un eritrocīti.

Tāpat kā visiem membrānu lipīdiem, globīdiem ir svarīgas strukturālas funkcijas lipīdu divslāņu veidošanā un pasūtīšanā..

Tomēr, atšķirībā no to skābajiem vai fosforilētajiem kolēģiem, globozes loma nav saistīta ar signalizācijas molekulu ražošanu, bet drīzāk to līdzdalībai kā daļai no glikokonjugātiem plazmas membrānā..

Indekss

• 1 Struktūra
• 2 Biosintēze
  • 2.1. Sarežģītības papildināšana
• 3 Atrašanās vieta
• 4 Funkcijas
• 5 Saistītās patoloģijas
  • 5.1. Fabry slimība
  • 5.2 Sandhoff slimība
• 6 Atsauces

Struktūra

Viņiem ir dažas strukturālas un funkcionālas līdzības ar citiem glikosfingolipīdu grupas locekļiem: cerebrosīdi, gangliozīdi un sulfatīdi; starp tām ir galvenā skeleta sastāvs un tā metabolisma blakusprodukti.

Tomēr globosīdi atšķiras no skābajiem glikosfingolipīdiem (piemēram, gangliozīdiem) attiecībā uz to ogļhidrātu polāro grupu uzlādi, jo tie ir fiziski neitrāli fizioloģiskā pH līmenī, kas, šķiet, spēcīgi ietekmē to funkcijas kā ekstracelulāro matricu..

Šīm polārajām galvas grupām parasti ir vairāk nekā divas cukura molekulas, starp kurām parasti ir D-glikoze, D-galaktoze un N-acetil-D-galaktozamīns un mazākā mērā fukoze un N-acetilglukozamīns.

Tāpat kā citu sfingolipīdu gadījumā, globosīdi var būt ļoti dažādas molekulas, vai nu ņemot vērā daudzās taukskābju kombinācijas, kas piesaistītas sfingozīna skeletam, vai arī iespējamās hidrofilās daļas oligosaharīdu ķēžu atšķirības..

Biosintēze

Maršruts sākas ar keramīda sintēzi endoplazmatiskajā retikulā (ER). Pirmkārt, sfingozīna skeletu veido L-serīna un palmitoil-CoA kondensācija..

Ceramīdu veido vēlāk ar keramīda sintēzes enzīmu iedarbību, kas kondensē citu taukskābju-CoA molekulu ar sfingozīna skeletu 2. pozīcijas oglekli..

Pat ER, ražotos keramīdus var modificēt, pievienojot galaktozes atlikumu, lai veidotu galakto ceramīdus (GalCer), vai arī tos var transportēt uz Golgi kompleksu vai ar keramīda pārneses proteīnu (CERT) iedarbību. ) vai ar vezikulāro transportu.

Golgi kompleksā keramīdus var glikozilēt, lai iegūtu gliko ceramīdus (GlcCer)..

Sarežģītības pievienošana

GlcCer tiek ražots agrīnā Golgi citozoliskajā sejā. Pēc tam to var transportēt uz kompleksa luminālo pusi un pēc tam glikozilēt ar specifiskiem glikozidāzes fermentiem, kas rada sarežģītākus glikosfingolipīdus..

Visu glikosfingolipīdu kopējos prekursorus sintezē Golgi kompleksā, iedarbojoties no Glikoziltransferāzēm no GalCer vai GlcCer..

Šie fermenti nodod konkrētus ogļhidrātus no atbilstošiem nukleotīdu cukuriem: UDP-glikozes, UDP-galaktozes, CMP-sialskābes utt..

Kad GlcCer iziet cauri Golgi vezikulārās satiksmes sistēmai, tas tiek galaktozilēts, lai iegūtu laktosilceramīdu (LacCer). LacCer ir filiāles punkts, no kura tiek sintezēti citu glikosfingolipīdu prekursori, tas ir, molekula, kurai vēlāk pievienoti vairāk neitrāli polārie cukuri. Šīs reakcijas katalizē specifiskas globidozīdu sintēzes.

Atrašanās vieta

Šie lipīdi ir atrodami galvenokārt cilvēka audos. Tāpat kā daudzi glikosfingolipīdi, globoze ir bagātināta daudzu šūnu plazmas membrānas ārējā pusē.

Tie ir īpaši svarīgi cilvēka eritrocītiem, kur tie ir galvenie šūnu virsmas glikolipīdu veidi.

Turklāt, kā minēts iepriekš, tie ir daļa no daudzu ne nervu orgānu, galvenokārt nieru, plazmas membrānu glikokonjugātu komplekta..

Funkcijas

Globosīdu funkcijas līdz šim nav pilnībā noskaidrotas, bet ir zināms, ka dažas sugas palielina šūnu proliferāciju un kustību, atšķirībā no šo traucējumu inhibīcijas, ko izraisa daži gangliozīdi..

Glikozilēts tetra globozīds, Gb4 (GalNAcβ3Galα4Galβ4GlcβCer), darbojas uz vietas jutīgā eritrocītu strukturālo traucējumu atpazīšanā šūnu adhēzijas procesos..

Nesenie pētījumi ir noteikuši Gb4 iesaistīšanos ERK proteīnu aktivācijā karcinomas šūnu līnijās, kas varētu nozīmēt viņu līdzdalību audzēja ierosināšanā. Šie proteīni pieder mitogēna aktivēto proteīnu kināžu (MAPK) signalizācijas kaskādei, kas sastāv no elementiem Raf, MEK un ERK..

Tās dalība tika ziņota kā receptori dažiem Shiga ģimenes baktēriju toksīniem, īpaši Gb3 globozei (Galα4Galβ4GlcβCer), kas pazīstams arī kā CD77, kas izteikta nenobriedušās B šūnās; arī kā HIV adhēzijas faktora (gp120) receptoriem, un, šķiet, tie ietekmē noteiktus vēža veidus un citas slimības..

Saistītās patoloģijas

Cilvēkiem ir daudz veidu lipidozes. Globosīdi un to vielmaiņas ceļi ir saistīti ar divām slimībām, jo ​​īpaši: Fabry slimību un Sandhoff slimību.

Fabry slimība

Tas attiecas uz iedzimtu sistēmisku traucējumu, kas saistīts ar dzimumu, pirmo reizi novērots pacientiem ar vairākiem violetiem plankumiem nabas rajonā. Tas ietekmē orgānus, piemēram, nieres, sirdi, acis, ekstremitātes, daļu no kuņģa-zarnu trakta un nervu sistēmas..

Tas ir vielmaiņas defekts, ko izraisa fermenta ceramīda triheksosāze, kas atbild par triheksosicamīda hidrolīzi, kas ir globīdu un gangliozīdu katabolisma starpnieks, kas izraisa šo glikolipīdu uzkrāšanos audos..

Sandhoff slimība

Sākotnēji šī patoloģija tika aprakstīta kā Tay-Sachs slimības variants, kas saistīts ar gangliozīdu metabolismu, bet tas arī parāda globīdu uzkrāšanos iekšējos orgānos. Tas ir iedzimts traucējums ar autosomu recesīviem modeļiem, kas pakāpeniski iznīcina neironus un muguras smadzenes.

Tas ir saistīts ar β fermenta A un B formu neesamību-N-acetilsheksosaminidāze gēnu mutāciju dēļ HEXB. Šie fermenti ir atbildīgi par kādu no dažu glikosfingolipīdu degradācijas posmiem.

Atsauces

1. Bieberich, E. (2004). Glikosfingolipīda vielmaiņas un šūnu likteņa lēmumu integrācija vēža un cilmes šūnās: pārskats un hipotēze. Glikokonjugāta žurnāls, 21, 315-327.
2. Brady, R., Gal, A., Bradley, R., Martensson, E., Warshaw, A., un Laster, L. (1967). Ferma slimības enzīmu defekts. New England Journal of Medicine, 276(21), 1163-1167.
3. D'Angelo, G., Capasso, S., Sticco, L., & Russo, D. (2013). Glikosfingolipīdi: sintēze un funkcijas. FEBS žurnāls, 280, 6338-6353.
4. Eto, Y. & Suzuki, K. (1971). Smadzeņu sfingoglikolipīdi Krabbe globoido šūnu leikodistrofijā. Neiroķīmijas žurnāls, I(1966).
5. Jones, D. H., Lingwood, C. A., Barber, K. R. un Grant, C. W. M. (1997). Globozīds kā membrānas receptors: Oligosaharīdu saziņas apsvēršana ar hidrofobo domēnu †. Bioķīmija, 31(97), 8539-8547.
6. Merrils, A.H. (2011). Sfingolipīdu un glikosfingolipīda vielmaiņas ceļi sfingolipidomikas laikmetā. Ķīmiskie pārskati, 111(10), 6387-6422.
7.  Park, S., Kwak, C., Shayman, J.A., & Hoe, J. (2012). Globozīds veicina ERK aktivāciju, mijiedarbojoties ar epidermas augšanas faktora receptoru. Biochimica et Biophysica Acta, 1820(7), 1141-1148.
8.  ASV Veselības un cilvēkresursu departaments (2008). Ģenētikas mājas atsauce Sandhoff slimība. Izgūti no www.ghr.nlm.nih.gov/condition/sandhoff-disease#definition
9. Spence, M., Ripley, B., Embil, J. un Tibbles, J. (1974). Jauns Sandhoff slimības variants. Pediat. Res., 8, 628-637.
10. Tatematsu, M., Imaida, K., Ito, N., Togari, H., Suzuki, Y. un Ogiu, T. (1981). Sandhoff slimība. Acta Pathol. Jpn, 31(3), 503-512.
11. Traversier, M., Gaslondes, T., Milesi, S., Michel, S., un Delannay, E. (2018). Polārie lipīdi kosmētikā: jaunākās tendences ekstrakcijā, atdalīšanā, analīzē un galvenajos lietojumos. Phytochem Rev, 7, 1-32.
12. Yamakawa, T., Yokoyama, S., un Kiso, N. (1962). Cilvēka eritrocītu galvenā globosīda struktūra. Biochemistry žurnāls, 52(3).