מבנה Globosides, ביוסינתזה, פונקציות ופתולוגיות



ה globidosides הם סוג של ספינגוליפיד השייכת למשפחת הטרוגנית של glycosphingolipids ומאופיינות שיש במבנהו קבוצת פולאר המורכב של גליקנים המבנה המורכב מחויב עמוד שדרה ceramide ידי קישור glycosidic B-.

הם נופלים בתוך הסדרה "הבלון" של glycosphingolipids ידי הנוכחות של מבנה מרכזי של Galα4Galβ4GlcβCer הצורה הכללי, ובאופן כללי מינוח מבוסס על המספר וסוג שאריות סוכר מראשי הקוטב.

בניגוד ספינגוליפיד אחר, globosides הם מרכיבים רגילים של קרום התא של שום איברים מערכתיים רבים יונקים עצבים. לדוגמה הכליות, המעי, הריאות, בלוטות האדרנל ואת אריתרוציטים.

כמו כל השומנים בממברנה, globides יש פונקציות מבניות חשוב במבנה של הזמנת bilayers השומנים..

עם זאת, ובניגוד לעמיתיהם חומצי או פוספורילציה, הפונקציה של globosides לא קשורה הן בייצור מולקולות איתות, אלא עם השתתפותם כחלק glycoconjugates בקרום פלזמה.

אינדקס

  • 1 מבנה
  • 2 ביוסינתזה
    • 2.1 הוספת המורכבות
  • 3 מיקום
  • 4 פונקציות
  • 5 פתולוגיות קשורות
    • 5.1 מחלת פאברי
    • 5.2 מחלה של Sandhoff
  • 6 הפניות

מבנה

הם חולקים כמה דמיון מבניים ופונקציונליים עם שאר חברי הקבוצה של glycosphingolipids: cerebrosides, gangliosides ו sulfatides; ובהם הרכב השלד הראשי ותוצרי הלוואי של חילוף החומרים שלו.

עם זאת, globosides נבדלים glycosphingolipids חומצי (כמו ganglioside) עבור טעינה קבוצות הקוטב הפחמימות שלהם, שכן הם ניטרלים מבחינה חשמלית ב- pH פיזיולוגי, אשר נראה כי יש השלכות חזקות על תפקודו כחלק מטריקס.

קבוצות ראש קוטב אלו יש בדרך כלל יותר משני מולקולות סוכר, בין שהן בדרך כלל D-גלוקוז, D-גלקטוז ו N- אצטיל-D-galactosamine, וכן על פוקוז ובמידה פחותה ו N-אצטילגלוקוזאמין.

כפי שקרה עם ספינגוליפיד אחר, globosides יכול להיות מולקולות שונות מאוד, גם בהתחשב שילובים הרבים של חומצות שומן מצורף את עמוד השדרה של וריאציות sphingosine או אפשריות שרשרות oligosaccharide של החלק הידרופילי.

ביוסינתזה

המסלול מתחיל עם סינתזה של ceramide ב reticulum endoplasmic (ER). ראשית השלד spingosine נוצר על ידי עיבוי של L-serine ו palmitoyl-CoA.

Ceramide שנוצר מאוחר יותר על ידי פעולה של האנזים סינתזה ceramide, אשר מעבה מולקולה אחרת של חומצת שומן-COA עם השלד ספינגוזין בפחמן של מיקום 2.

גם בחדר המיון, סרמידים המיוצרים ניתן לשנות על ידי הוספת שאריות גלקטוז להקים galacto סרמידים (GalCer), או אולי במקום להיות מועברים במתחם גולגי ידי הפעולה של חלבוני העברת סרמידים (CERT ) או באמצעות הובלה שלפוחיתית.

במתחם Golgi, ceramides יכול להיות glycosylated לייצר glamo ceramides (GlcCer).

הוספת המורכבות

GlcCer מיוצר על הפנים cytosolic של Golgi מוקדם. זה אז יכול להיות מועבר לצד לומינל של המתחם, ובהמשך להיות glycosylated ידי אנזימים ספציפיים glycosidase יותר מורכב glycosphingolipids שנוצר.

מבשרי המשותף של כל glycosphingolipids מסונתזים במתחם Golgi על ידי פעולה של glycosyltransferases מ GalCer או GlcCer.

אנזימים אלה להעביר פחמימות ספציפיות סוכרי נוקלאוטיד מתאימים: גלוקוז UDP, UDP-גלקטוז, חומצת CMP-sialic, וכו '.

GlcCer כאשר המערכת עוברת דרך תנועה שַׁלפּוּחִי גולגי הוא galactosylated לייצר lactosylceramide (LacCer). LacCer הוא נקודת הסניף שממנו המבשרים מסונתזים מן glycosphingolipids האחר, כלומר, המולקולה אשר יותר שאריות קוטב ניטראליות מכן מתווספות סוכרים. תגובות אלה הם catalyzed ספציפיים globidoside synthases.

מיקום

ליפידים אלה נמצאים בעיקר ברקמות האדם. כמו glycosphingolipids רבים, globose מועשרים בצד החיצוני של קרום פלזמה של תאים רבים.

הם חשובים במיוחד אריתרוציטים האדם, שבו הם מייצגים את הסוג העיקרי של משטח התא glycolipid.

יתר על כן, כפי שצוין לעיל, הם חלק מהסדרה של ממברנות פלזמת glycoconjugates של איברים רבים שאינם עצביים, בעיקר בכליות.

פונקציות

תפקידי globosides עדיין לא לגמרי הבינו עד כה, אך ידוע כי מינים מסוימים להגדיל את התפשטות תנועתיות תא, בניגוד העיכוב של אירועים אלה נגרמים על ידי כמה gangliosides.

Globoside טטרה glycosylated, את Gb4 (GalNAcβ3Galα4Galβ4GlcβCer), עובד על הפרעות מבניות רגיש באתר של הכרה אריתרוציטים במהלך תהליכי הידבקות התא.

מחקרים שנעשו לאחרונה קבעו מעורבות Gb4 ב ההפעלה של חלבון ERK בשורות תאי קרצינומה, אשר יכול להיות השתתפות התחלה של גידול. חלבונים אלה שייכים מפל האיתות של החלבון קינאז הופעל mitogen (MAPK), מורכב הרף, MEK ואלמנטי ERK.

השתתפות דווחה קולטנים מסוימים רעלנים חיידקיים המשפחה שיגה, כלומר globoside Gb3 (Galα4Galβ4GlcβCer), הידוע גם בשם CD77, הביע על תאי B בשלה; גם קולטנים עבור גורם הידבקות HIV (gp120) ונראה שיש השלכות על סוגים מסוימים של סרטן ומחלות אחרות.

פאתולוגיות קשורות

ישנם סוגים רבים של ליפידוזיס בבני אדם. Globosides ומסלולים המטבוליים שלהם קשורות שתי מחלות בפרט: מחלת פאברי ומחלת Sandhoff.

מחלת פאברי

היא מתייחסת להפרעה מערכתית תורשתית הקשורה למין, שנראית לראשונה בחולים עם כתמי סגול מרובים באזור הטבור. זה משפיע על איברים כגון הכליות, הלב, העיניים, הגפיים, חלק של מערכת העיכול והמעיים.

זהו תוצר של פגם מטבולי ceramide trihexosidase האנזים האחראי הידרוליזה של trihexosiceramida, גידול globosides פירוק מתווך gangliosides, וכתוצאה מכך הצטברות של glycolipids אלה ברקמות.

מחלת סנדוף

פתולוגיה זו תוארה בתחילה כשונית של מחלת טיי-זאקס, הקשורה בחילוף החומרים של הגנגליוזידים, אך היא מציגה גם את הצטברות הגלובידים בקרביים. זוהי הפרעה תורשתית עם דפוסי רצסיביים האוטוסומלית כי בהדרגה הורסת נוירונים חוט השדרה.

זה קשור להיעדר של צורות A ו- B של האנזים β-N-acxl hexosaminidase עקב מוטציות בגן HEXB. אנזימים אלה אחראים לאחד הצעדים השפלה של כמה glycosphingolipids.

הפניות

  1. ביבריץ ', (2004). שילוב של מטבוליזם glycosphingolipid וגורל תא החלטות בסרטן תאי גזע: סקירה והשערה. גליקוקוג'וגייט, 21, 315-327.
  2. Brady, R., Gal, A., Bradley, R., Martensson, E., Warshaw, A., & Laster, L. (1967). פגם אנזימטי במחלת פאברי. ניו אינגלנד Journal of Medicine, 276(21), 1163-1167.
  3. D'Angelo, G., Capasso, S., Sticco, L., & Russo, D. (2013). Glycosphingolipids: סינתזה ופונקציות. העיתון FEBS, 280, 6338-6353.
  4. Eto, Y., & Suzuki, K. (1971). המוח sphingoglycolipids ב lukodystrophy תא גלובלי של קראב. כתב העת של Neurochemistry, אני(1966).
  5. Jones, D. H., Lingwood, C. A., Barber, K. R., & Grant, C. W. M. (1997). Globoside כמו קולטן ממברנה: שיקול של Oligosaccharide תקשורת עם התחום ההידרופובי †. ביוכימיה, 31(97), 8539-8547.
  6. מריל, א 'ח' (2011). Sphingolipid ו glycosphingolipid מסלולים מטבוליים בעידן של sphingolipidomics. חוות דעת כימית, 111(10), 6387-6422.
  7.  Park, S., Kwak, C., Shayman, J.A, & Hoe, J. (2012). Globoside מקדם הפעלה של ERK על ידי אינטראקציה עם הקולטן גורם גדילה באפידרמיס. Biochimica et ביופיסיקה Acta, 1820(7), 1141-1148.
  8.  ארה"ב המחלקה לבריאות ושירותי אנוש (2008). גנטיקה דף הבית הפניה מחלה Sandhoff. מקור: www.ghr.nlm.nih.gov/condition/sandhoff-disease#definition
  9. Spence, M., Ripley, B., Embil, J., & Tibbles, J. (1974). גרסה חדשה של מחלת סנדהוף. פדיאט. בשר בקר., 8, 628-637.
  10. Tatematsu, M., Imaida, ק ', איטו, נ', טוגארי, ח ', סוזוקי, י', & Ogiu, T. (1981). מחלת סנדהוף. אקטה פאתול. Jpn, 31(3), 503-512.
  11. Traversier, M., Gaslondes, T., Milesi, S., Michel, S., & Delannay, E. (2018). פולאר ליפידים קוסמטיקה: מגמות האחרונות בהפקת, הפרדה, ניתוח ויישומים עיקריים. Phytochem Rev, 7, 1-32.
  12. Yamakawa, T., Yokoyama, S., & Kiso, N. (1962). המבנה של Globoside העיקרי של אריתרוציטים האדם. כתב העת לביוכימיה, 52(3).