Globozidų struktūra, biosintezė, funkcijos ir patologijos



The globidozidai yra sfingolipidų, priklausančių heterogeninei glikosfingolipidų šeimai, tipas ir yra būdingi, kad jų struktūrose yra polinė grupė, susidedanti iš kompleksinių struktūrų glikanų, susietų su ceramido skeletu B-glikozidiniu ryšiu.

Jie yra klasifikuojami glikosfingolipidų "baliono" serijoje pagal centrinės formos Galα4Galβ4GlcβCer centrinę struktūrą, ir paprastai jų nomenklatūra grindžiama poliarinių galvijų saldžiųjų liekanų skaičiumi ir tipu.

Skirtingai nuo kitų sfingolipidų, globozidai yra normali daugelio žinduolių ne nervų sisteminių organų ląstelių membranų sudedamoji dalis. Pavyzdžiui, inkstai, žarnynas, plaučiai, antinksčių ir eritrocitai.

Kaip ir visi membraniniai lipidai, globidai turi svarbias struktūrines funkcijas lipidų dvigubų sluoksnių formavime ir užsakyme..

Tačiau, skirtingai nei jų rūgštinės ar fosforilintos kolonos, globozės vaidmuo nėra susijęs su signalizuojančių molekulių gamyba, o nuo jų dalyvavimo kaip glikokonjugatų plazmoje membranoje dalis..

Indeksas

  • 1 Struktūra
  • 2 Biosintezė
    • 2.1 Sudėtingumo papildymas
  • 3 Vieta
  • 4 Funkcijos
  • 5 Susijusios patologijos
    • 5.1 Fabry liga
    • 5.2 Sandhoffo liga
  • 6 Nuorodos

Struktūra

Jie turi keletą struktūrinių ir funkcinių panašumų su kitais glikosfingolipidų grupės nariais: cerebrosidais, gangliozidais ir sulfatidais; tarp jų pagrindinio skeleto ir jo metabolizmo šalutinių produktų sudėtis.

Tačiau globozidai skiriasi nuo rūgščių glikosfingolipidų (pvz., Gangliozidų), palyginti su jų angliavandenių poliarinių grupių įkrovimu, nes jie yra fiziškai neutralūs fiziologiniu pH, kuris, atrodo, turi didelę įtaką jų funkcijoms kaip ekstraląstelinės matricos dalis..

Šios polinės galvos grupės paprastai turi daugiau kaip dvi cukraus molekules, tarp kurių dažniausiai yra D-gliukozė, D-galaktozė ir N-acetil-D-galaktozaminas, ir mažesniu mastu fukozė ir N-acetilglukozamino.

Kaip ir kitų sfingolipidų atveju, globozidai gali būti labai įvairios molekulės, atsižvelgiant į daugybę riebalų rūgščių, prijungtų prie sfingozino skeleto, derinius arba galimus hidrofilinės dalies oligosacharidinių grandinių variantus..

Biosintezė

Šis kelias prasideda nuo keramido sintezės endoplazminiame tinklelyje (ER). Pirmiausia sfingozino skeletas susidaro kondensuojant L-seriną ir palmitoil-CoA.

Ceramidą vėliau generuoja keramido sintezės fermentai, kurie kondensuoja kitą riebalų rūgščių-CoA molekulę su sfingozino skeletu, esančiu 2 pozicijoje.

Net ER, pagaminti keramidai gali būti modifikuojami pridedant galaktozės liekaną, kad susidarytų galakto ceramidai (GalCer), arba jie gali būti gabenami į Golgi kompleksą arba veikiant keramido perdavimo baltymams (CERT). ) arba naudojant vezikulinį transportą.

Golgi komplekse keramidai gali būti glikozilinti, kad gautų gliukozamidą (GlcCer)..

Sudėtingumo papildymas

GlcCer gaminamas ankstyvojo Golgio citozoliniame veidelyje. Tada jis gali būti transportuojamas į komplekso šoninę pusę ir vėliau glikozilinamas specifiniais glikozidazės fermentais, kurie sukuria sudėtingesnius glikosfingolipidus..

Visų glikosfingolipidų bendrieji pirmtakai Golgi komplekse yra sintezuojami glikoziltransferazių poveikiu iš GalCer arba GlcCer.

Šie fermentai perduoda specifinius angliavandenius iš tinkamų nukleotidų cukrų: UDP-gliukozės, UDP-galaktozės, CMP-sialo rūgšties ir kt..

Kai GlcCer praeina per Golgi vezikulinę eismo sistemą, ji galaktosilinama, kad susidarytų laktozilceramidas (LacCer). LacCer yra šakos taškas, iš kurio sintetinami kitų glikosfingolipidų pirmtakai, ty molekulė, prie kurios vėliau pridedama daugiau neutralių polinių cukrų. Šias reakcijas katalizuoja specifinės globidozido sintezės.

Vieta

Šie lipidai yra daugiausia žmogaus audiniuose. Kaip ir daugelis glikosfingolipidų, žarnos yra praturtintos daugelio ląstelių plazmos membranos išorinėje pusėje.

Jie yra ypač svarbūs žmogaus eritrocituose, kuriuose jie yra pagrindinė ląstelių paviršiaus glikolipido rūšis.

Be to, kaip jau minėta, jie yra daugelio ne nervų organų, daugiausia inkstų, plazmos membranų glikokonjugatų rinkinio dalis..

Funkcijos

Globozidų funkcijos iki šiol nebuvo visiškai išaiškintos, tačiau yra žinoma, kad kai kurios rūšys didina ląstelių proliferaciją ir judrumą, priešingai nei šių reiškinių slopinimas, kurį sukelia kai kurie gangliozidai..

Glikozilintas tetra-globozidas, Gb4 (GalNAcβ3Galα4Galβ4GlcβCer), veikia jautriai struktūriniam eritrocitų sutrikimų atpažinimui ląstelių adhezijos procesuose..

Naujausi tyrimai nustatė Gb4 dalyvavimą ERK baltymų aktyvavime karcinomos ląstelių linijose, o tai gali reikšti jų dalyvavimą naviko inicijavime. Šie baltymai priklauso mitogeno aktyvuotų baltymų kinazių (MAPK) signalizacijos kaskadai, susidedančiai iš elementų Raf, MEK ir ERK..

Jo dalyvavimas buvo praneštas kaip kai kurių Shiga šeimos bakterijų toksinų receptoriai, ypač Gb3 globozė (Galα4Galβ4GlcβCer), taip pat žinoma kaip CD77, išreikšta nesubrendusiomis B ląstelėmis; taip pat kaip ŽIV adhezijos faktoriaus (gp120) receptoriai ir, atrodo, turi įtakos tam tikros rūšies vėžiui ir kitoms ligoms..

Susijusios patologijos

Žmonėms yra daug lipidozės tipų. Globozidai ir jų metaboliniai keliai yra susiję su dviem ligomis: Fabry liga ir Sandhoff liga.

Fabry liga

Jis susijęs su paveldimu sisteminiu sutrikimu, susijusiu su lytimi, pirmą kartą stebint pacientams, sergantiems daugialypėmis violetinėmis dėmėmis bambos srityje. Jis veikia organus, tokius kaip inkstai, širdis, akys, galūnės, dalis virškinimo trakto ir nervų sistemos..

Tai metabolinio defekto, susidariusio fermento ceramido triheksozidoje, atsakingas už triheksoseramido hidrolizę, kuris yra globidų ir gangliozidų katabolizmo tarpininkas, kuris sukelia šių glikolipidų kaupimąsi audiniuose, produktas..

Sandhoffo liga

Ši patologija iš pradžių buvo apibūdinta kaip Tay-Sachs ligos variantas, susijęs su gangliozidų metabolizmu, tačiau tai taip pat rodo globidų kaupimąsi vidaus organuose. Tai paveldimas sutrikimas su autosominiais recesyviniais modeliais, kurie palaipsniui naikina neuronus ir nugaros smegenis.

Jis susijęs su fermento β A ir B formų nebuvimu-N-acetilo heksozaminidazės, atsiradusios dėl genų mutacijų HEXB. Šie fermentai yra atsakingi už vieną iš kai kurių glikosfingolipidų skaidymo pakopų.

Nuorodos

  1. Bieberich, E. (2004). Glikosfingolipido metabolizmo ir ląstelių likimo sprendimų integravimas vėžiu ir kamieninėmis ląstelėmis: apžvalga ir hipotezė. Glikokonjugato leidinys, 21, 315-327.
  2. Brady, R., Gal, A., Bradley, R., Martensson, E., Warshaw, A., ir Laster, L. (1967). Fabrio ligos fermentinis defektas. Naujosios Anglijos medicinos žurnalas, 276(21), 1163-1167.
  3. D'Angelo, G., Capasso, S., Sticco, L., ir Russo, D. (2013). Glikosfingolipidai: sintezė ir funkcijos. Journals Journal, 280, 6338-6353.
  4. Eto, Y. & Suzuki, K. (1971). Smegenų sfingoglikolipidai Krabbe globoidinių ląstelių leukodistrofijoje. Neurochemijos leidinys, I(1966).
  5. Jones, D. H., Lingwood, C. A., Barber, K. R. ir Grant, C. W. M. (1997). Globozidas kaip membraninis receptorius: oligosacharido ryšio su hidrofobine sritimi svarstymas †. Biochemija, 31(97), 8539-8547.
  6. Merrill, A. H. (2011). Sfingolipidų ir glikosfingolipido metabolizmo keliai sphingolipidomikos eroje. Cheminės apžvalgos, 111(10), 6387-6422.
  7.  Park, S., Kwak, C., Shayman, J.A., & Hoe, J. (2012). Globozidas skatina ERK aktyvaciją, sąveikaujant su epidermio augimo faktoriaus receptoriu. Biochimica et Biophysica Acta, 1820 m(7), 1141-1148.
  8.  JAV Sveikatos ir žmogiškųjų paslaugų skyrius (2008). Genetikos namų nuorodos „Sandhoff“ liga. Gauta iš www.ghr.nlm.nih.gov/condition/sandhoff-disease#definition
  9. Spence, M., Ripley, B., Embil, J. & Tibbles, J. (1974). Naujasis Sandhoffo ligos variantas. Pediat. Res., 8, 628-637.
  10. Tatematsu, M., Imaida, K., Ito, N., Togari, H., Suzuki, Y. ir Ogiu, T. (1981). Sandhoffo liga. Acta Pathol. Jpn, 31(3), 503-512.
  11. Traversier, M., Gaslondes, T., Milesi, S., Michel, S., ir Delannay, E. (2018). Poliariniai lipidai kosmetikoje: naujausios ekstrakcijos, atskyrimo, analizės ir pagrindinės paskirties tendencijos. Phytochem Rev, 7, 1-32.
  12. Yamakawa, T., Yokoyama, S., ir Kiso, N. (1962). Žmogaus eritrocitų pagrindinio globozido struktūra. Biochemijos leidinys, 52(3).