Ganglósidos

Was sind Gangliósidos?

Der Ganglósidos Sie sind Membran -Sphingolipide, die zur Klasse der sauren Glykosphingolipiden gehören. Sie sind die am häufigsten vorkommenden Glucolipide und sind an der Regulation vieler Membraneigenschaften sowie an dieser assoziierter Protein beteiligt. Sie sind besonders in Nervengeweben reichlich vorhanden.

Sie sind durch das Vorhandensein von Zuckerabfällen mit Carboxylgruppen (Sialinsäuren) und zusammen mit Sulfatiden gekennzeichnet, die eine Sulfatgruppe enthalten ENTWEDER--in einem Glukose- oder Galactose -Rückstand verknüpft. Sie repräsentieren eine der beiden Familien saurer Glykosphingolipide in Eukaryoten.

Der Begriff Ganglien wurde 1939 vom deutschen Biochemisten Ernst Klenk geprägt, als er sich auf eine Mischung von Verbindungen verwies, die aus dem Gehirn eines Patienten mit Niemann-Pick-Krankheit extrahiert wurden. Die erste Struktur einer Ganglien wurde jedoch 1963 erläutert.

Sie teilen sich mit den Sphingolipiden das hydrophobe Skelett von Keramide trans Unter den Kohlenstoffen der Positionen 4 und 5.

Struktur von Ganglien

Die Ganglien sind durch die polare Kopfgruppe von Oligosacchariden gekennzeichnet, in deren Zusammensetzung es Sinalsäuremoleküle gibt.

Sie sind extrem unterschiedliche Moleküle im Hinblick auf die multiplen möglichen Kombinationen zwischen den Oligosaccharidenketten, den verschiedenen Arten von Sialinsäure und den apolaren Schwänzen, die mit dem Ceramid -Skelett verbunden sind.

Im Nervengewebe werden die häufigsten Fettsäureketten zwischen Ganglien durch Palmitic und Stearinsäure dargestellt.

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Polare Gruppenmerkmale

Die polare Kopfregion dieser Sphingolipiden bietet ihnen einen starken hydrophilen Charakter. Diese polare Gruppe ist im Vergleich zu Phospholipiden wie Phosphatidylcholin sehr voluminös.

Der Grund für diese Volumina hat mit der Größe der Oligosaccharidenketten sowie mit der Menge an Wassermolekülen, die mit diesen Kohlenhydraten verbunden sind.

Sialinsäuren stammen aus 5-Amino-3,5-Dideoxi-D-Säure-Glyce-D-Galat-Nicht -2 -ulopiranosoik- oder Neuraminsäure. In Gangliasidos sind drei Arten von Sialinsäuren bekannt: 5-N-Acetyl, 5-N-Acetyl-9-ENTWEDER-Acetyl und 5-N-Glykolil-Divat, das bei gesunden Menschen am häufigsten ist.

Im Allgemeinen können Säugetiere (einschließlich Primaten) Säure 5 synthetisieren-N-Glykolil-Neuramin, aber der Mensch muss es aus Nahrungsquellen erhalten.

Die Klassifizierung dieser Lipide kann sowohl auf der Anzahl von Sinalsäurerfällen (1-5) als auch in ihrer Position im Glykosphingolipidmolekül beruhen.

Die häufigste Oligosaccharidsequenz ist Galβ1-3Galnacβ1-4Galβ1-4Glcβ-Tetrasaccharid, aber auch eine geringere Anzahl von Abfällen kann gefunden werden.

Funktionen von Gangliasidos

Die genauen biologischen Implikationen von Ganglien wurden nicht vollständig aufgeklärt, sie scheinen jedoch an der Zelldifferenzierung und Morphogenese, an der Vereinigung einiger Viren und Bakterien sowie an Prozessen typspezifischer zellulärer Adhäsion wie Liganden für Proteine ​​selektinas beteiligt zu sein.

Im Nervensystem

GLUCOSPHINGOLIPIDEN mit Siralsäure sind im Nervensystem von besonderer Relevanz, insbesondere in den grauen Gehirnzellen des Gehirns. Dies hat im Allgemeinen mit Glycon -Spielen zu tun, die als effiziente Informationen und Lagerfahrzeuge für Zellen anerkannt werden.

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Sie befinden sich überwiegend in der äußeren Monoschicht der Plasmamembran, sodass sie eine wichtige Teilnahme am Glucocálix zusammen mit Glykoproteinen und Proteoglykanen haben.

Diese Glucocálix- oder extrazelluläre Matrix ist für die Zellbewegung und die Aktivierung von Signalrouten, die an Wachstum, Proliferation und genetischer Expression beteiligt sind.

In der Zellsignalisierung

Wie bei anderen Sphingolipiden passiert die By -Produkte der Abbau der Gangliosiden auch wichtige Funktionen, insbesondere bei Signalprozessen und beim Recycling von Elementen zur Bildung neuer Lipidmoleküle.

Innerhalb des Doppelschichts treten Gangliaxiden weitgehend in den sphärischen Lipidflößen auf, wo „Glyc -Signaldomänen“ festgestellt werden. Diese Lipidbalsas erfüllen wichtige Funktionen im Immunsystem.

In der Struktur

Sie fördern die Konformation und korrekte Faltung wichtiger Membranproteine, wie es bei GM1-Ganglien bei der Aufrechterhaltung der helikalen Struktur des α-Synuclein-Proteins der Fall ist, dessen aberrante Form mit der Parkinson-Krankheit assoziiert ist. Sie haben auch mit den Pathologien der Huntington-Krankheit, Tay-Sachs und Alzheimer verbunden.

Synthese von Ganglien

Die Biosynthese von Glykosphingolipiden hängt weitgehend vom intrazellulären Transport durch den Fluss von Vesikeln aus dem endoplasmatischen Retikulum (ER) durch den Golgi -Apparat und endet in der Plasmamembran ab.

Der Biosyntheseprozess beginnt mit der Bildung des Ceramidskeletts im zytoplasmatischen Gesicht des ER. Die Bildung von Glykosphingolipiden erfolgt später im Golgi -Apparat.

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Die für diesen Prozess zuständigen Glycosidase -Enzyme (Glucosyltransferase und Galactosyltransferase) werden auf der zytosolischen Gesicht des Golgi -Komplexes gefunden.

Die Zugabe von Sialinsäureabfällen zur wachsenden Oligosaccharidkette wird durch einige mit der Membran verbundene Glycosyltransferase katalysiert, die jedoch auf die Lumenseite der Golgi -Membran beschränkt sind.

Verschiedene Beweislinien legen nahe, dass die Synthese der einfachsten Ganglien in der frühen Region des Golgi -Membranensystems auftritt, während die komplexesten in den "späten" späten "Regionen" vorkommen.

Verordnung

Die Synthese wird in erster Instanz durch die Expression von Glycosyltransferasen reguliert, aber epigenetische Ereignisse wie Phosphorylierung der beteiligten Enzyme und andere können ebenfalls beteiligt sein.

Anwendungen

Einige Forscher haben ihre Aufmerksamkeit auf den Nutzen eines bestimmten Ganglgo, des GM1, gerichtet. Toxin synthetisiert von V. Cholera Bei cholerischen Patienten hat es eine Untereinheit, die für die spezifische Erkennung dieser Ganglien verantwortlich ist, die auf der Oberfläche der Schleimhautzellen des Darms dargestellt wird.

Somit wurde der GM1 zur Erkennung von Markern dieser Pathologie verwendet, wenn sie in die Synthese von Liposomen einbezogen werden, die für die Diagnose von Cholera verwendet werden.

Andere Anwendungen umfassen die Synthese spezifischer Ganglien und ihre Vereinigung zu stabilen Stützen für diagnostische Zwecke oder zur Reinigung und Isolierung von Verbindungen, für die sie Affinität haben. Es wurde auch festgestellt, dass sie als Marker für einige Krebsarten dienen können.

Verweise

1. Gangliosides. In s. Sonnino & a. Prinetti (Hrsg.), Methoden in der molekularen Biologie 1804. Menschliche Presse.
2. Van Eken, G., & Sandhoff, K. (1993). Metabolismus Ganglien. Das Journal of Biological Chemistry, 268(8), 5341-5344.