Sialo rūgšties struktūra, funkcijos ir ligos

The sialinės rūgštys jie yra devynių anglies atomų monosacharidai. Jie priklauso neuramininių rūgščių darinių (5-amino-3,5-dideoksi-D-glikero-D-galakto-nonulozono rūgšties) šeimai ir yra plačiai paplitę gamtoje, ypač gyvūnų karalystėje.

Paprastai jie nevyksta kaip laisvos molekulės, bet yra susieti α-glikozidinėmis jungtimis su angliavandenių molekulėmis arba kitomis sialo rūgšties molekulėmis ir gali užimti terminalią arba vidinę angliavandenių grandinę..

Terminas „sialo rūgštis“ pirmą kartą buvo sukurtas 1957 m. Gunnar Blix, nors ankstesnių kitų tyrėjų ataskaitos rodo, kad jos atradimas kilo nuo vieno ar dviejų ankstesnių dešimtmečių, kai jie buvo aprašyti kaip sialo glikoproteinų ir sialo sfingolipidų (gangliozidų) dalis..

Sialinės rūgštys yra daugelyje gamtos sričių. Nustatyti kai kurie virusai, patogeninės bakterijos, pirmuonys, vėžiagyviai, plokščiosios kirmėlės, vabzdžiai ir stuburiniai gyvūnai, pavyzdžiui, žuvys, varliagyviai, paukščiai ir žinduoliai. Priešingai, jų nerasta grybų, dumblių ar augalų.

Indeksas

• 1 Struktūra
• 2 Funkcijos
  • 2.1. Ląstelių sukibimo procesų funkcija
  • 2.2 Vaidmuo ląstelių kraujo komponentų veikimo metu
  • 2.3 Imuninės sistemos funkcijos
  • 2.4 Kitos funkcijos
• 3 Ligos
• 4 Nuorodos

Struktūra

Sialinės rūgštys dažniausiai būna glikoproteinų ir paviršiaus glikolipidų galinėje dalyje, suteikiant didelę įvairovę šiems glikokonjugatams. Diferenciniai "sialiliavimo" modeliai yra specifinių gliukoziltransferazių (sialiltransferazių) ekspresijos produktas..

Struktūriškai sialinės rūgštys priklauso maždaug 40 natūralių neuramininės rūgšties darinių, kurios yra N-acilintos, ir sukuria dvi „pradines“ struktūras: N-acetilneuramino rūgštį (Neu5Ac) arba N-glikolilo neuramininę rūgštį (Neu5Gc).

Jo struktūrinės charakteristikos apima amino grupės (kuri gali būti modifikuota) buvimą 5 padėtyje ir karboksilo grupę 1 padėtyje, kuri gali būti jonizuota fiziologiniu pH. Doksigenuotas C-3 anglis ir glicerolio molekulė C-6 padėtyje.

Daugelis darinių atsiranda pakeičiant hidroksilo grupes C-4, C-7, C-8 ir C-9 padėtyse acetilo, glikolio, laktilo, metilo, sulfato ir fosfato dalimis; taip pat dvigubų ryšių tarp C-2 ir C-3 įvedimas.

Terminalinėje linijinėje padėtyje sialo rūgšties dalies prisijungimas prie oligosacharido grandinės apima a-glikozidinį ryšį tarp sialo rūgšties C-2 anomerinės anglies hidroksilo grupės ir C-3, C-anglies atomų hidroksilo grupių. 4 arba C-6 monosacharido dalis.

Šie ryšiai gali būti tarp galaktozės liekanų, N-acetilglukozamino, N-acetilgalaktosamino ir kai kurių unikalių gangliozidų, gliukozės. Jie gali būti teikiami N-glikozidinėmis arba O-glikozidinėmis jungtimis.

Funkcijos

Manoma, kad sialinės rūgštys padeda parazitiniams organizmams išgyventi šeimininko organizme; pavyzdys yra žinduolių patogenai, kurie gamina sialo rūgšties metabolizmo fermentus (sialidazes arba N-acetilneuramininius liasus).

Nėra žinduolių, kurių sialo rūgščių buvimas nebuvo pateiktas kaip dalis glikoproteinų, serumo glikoproteinų, gleivinių, kaip ląstelių paviršiaus struktūrų dalis arba kaip sudėtinių angliavandenių dalis..

Nustatyta, kad jie yra žmonių, galvijų, avių, šunų ir kiaulių pieno ir priešpienio rūgščių oligosacharidų, taip pat žiurkių ir žmonių šlapimo dalis.

Funkcija ląstelių sukibimo procesuose

Glikokonjugatai su sialo rūgšties dalimis vaidina svarbų vaidmenį keitimosi informacija tarp kaimyninių ląstelių ir ląstelių bei jų aplinkos procesuose..

Sialo rūgšties buvimas ląstelių membranose prisideda prie neigiamo krūvio atsiradimo ant paviršiaus, o tai turi teigiamų pasekmių kai kuriems elektros ir elektros atplėšimo tarp ląstelių ir kai kurių molekulių įvykiams.

Be to, neigiamo krūvio dėka membranoje esančios sialinės rūgštys atlieka teigiamo krūvio jonų transportavimą.

Pranešta, kad sialo rūgštis palengvina endotelio ir epitelio prisijungimą prie bazinės glomerulinės membranos, ir tai taip pat turi įtakos šių ląstelių kontaktui.

Vaidmuo ląstelių kraujo komponentų gyvenime

Sialo rūgštis turi svarbių funkcijų kaip glikoforino A dalis eritrocitų plazmos membranoje. Kai kurie tyrimai parodė, kad sialo rūgšties kiekis yra atvirkščiai proporcingas šių ląstelių amžiui.

Eritrocitai, gydomi neuraminidazės fermentais, atsakingais už sialo rūgšties degradaciją, gerokai sumažina jų pusinės eliminacijos laiką kraujyje nuo 120 dienų iki kelių valandų. Tas pats atvejis buvo pastebėtas trombocitų atveju.

Trombocitai praranda sukibimą ir agregacijos gebėjimą, nes jų paviršiniuose baltymuose nėra sialo rūgšties. Limfocituose sialo rūgštis taip pat vaidina svarbų vaidmenį ląstelių adhezijos ir atpažinimo procesuose, taip pat sąveikoje su paviršiaus receptoriais..

Imuninės sistemos funkcijos

Imuninė sistema gali atskirti savo ar invazines struktūras, pagrįstas membranose esančių sialo rūgščių modelių atpažinimu..

Sialo rūgštis, taip pat fermentai neuraminidazė ir sialiltransferazė turi svarbias reguliavimo savybes. Galutinėse sialo rūgšties dalyse plazmos membranų glikokonjugatuose yra maskavimo funkcijos arba kaip membraniniai receptoriai..

Be to, keletas autorių iškėlė galimybę, kad sialo rūgštis pasižymi antigeninėmis funkcijomis, tačiau dar nėra žinoma. Tačiau sialo rūgšties liekanų maskavimo funkcijos yra labai svarbios ląstelių reguliavimui.

Kauke gali būti tiesioginis arba netiesioginis apsauginis vaidmuo, priklausomai nuo to, ar sialo rūgšties dalis tiesiogiai apima antigeninę angliavandenių liekaną, ar tai yra sialo rūgštis gretimame glikokonjugate, kuris maskuoja antigeninę dalį..

Kai kurie antikūnai turi Neu5Ac likučius, turinčius virusų neutralizuojančių savybių, nes šie imunoglobulinai gali užkirsti kelią virusų sukibimui su konjuguotu sialu (glikokonjugatai su sialo rūgšties dalimis) ląstelės membranoje..

Kitos funkcijos

Virškinimo trakte sialinės rūgštys atlieka vienodai svarbų vaidmenį, nes jos yra dalis gleivių, turinčių tepimo ir apsauginių savybių, būtinų visam organizmui..

Be to, sialinės rūgštys taip pat yra bronchų, skrandžio ir žarnyno epitelio ląstelių membranose, kuriose jos dalyvauja transportavimo, sekrecijos ir kitų metabolinių procesų metu..

Ligos

Yra žinoma daugybė ligų, susijusių su sialo rūgšties metabolizmo pakitimais ir yra žinomos kaip sialidozė. Tarp žymiausių yra siaurija ir Salo liga, kuriai būdingas išsiskyrimas su šlapimu dideliais kiekiais laisvųjų sialinių rūgščių..

Kitos imunologinės ligos susijusios su anabolinių ir katabolinių fermentų pokyčiais, susijusiais su sialo rūgšties metabolizmu, dėl kurių gliukonjugatai susikaupia su sialo rūgšties dalimis..

Taip pat žinomos kai kurios su kraujo veiksniais susijusios ligos, pvz., Trombocitopenija, kuri susideda iš kraujo trombocitų kiekio sumažėjimo, galbūt dėl ​​to, kad membranoje nėra sialo rūgšties..

Von Willebrand liga atitinka trombocitų adhezijos gebėjimą į kraujagyslių sienelės subendotelio membraninį glikokonjugatą, atsiradusį dėl glikozilacijos ar sialilacijos trūkumų ar trūkumų..

Glanzmanno trombastenija yra dar vienas įgimtas trombocitų agregacijos sutrikimas, kurio šaknis yra defektinių glikoproteinų buvimas trombocitų membranoje. Buvo įrodyta, kad šių glikoproteinų defektai turi būti susiję su mažesniu Neu5Ac kiekiu.

Nuorodos

1. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organinė chemija (1-asis red.). Niujorkas: „Oxford University Press“.
2. Demchenko, A. V. (2008). Cheminio glikozilinimo vadovas: stereoselektyvumo ir terapinio aktualumo pažanga. Wiley-VCH.
3. Rosenberg, A. (1995). Sialinių rūgščių biologija. Niujorkas: Springer Science + Business Media, LLC.
4. Schauer, R. (1982). Sialinės rūgštys: chemija, metabolizmas ir funkcija. Springer-Verlag Wien Niujorkas.
5. Traving, C., ir Schauer, R. (1998). Sialinių rūgščių struktūra, funkcijos ir metabolizmas. CMLS Cellular and Molecular Life Sciences, 54, 1330-1349.