Структура, функције и болести сијалинске киселине

Тхе сиалне киселине они су моносахариди од девет атома угљеника. Они припадају породици деривата неураминске киселине (5-амино-3,5-дидеокси-Д-глицеро-Д-галакто-нонулосонска киселина) и широко су распрострањени у природи, посебно у животињском царству..

Они се обично не појављују као слободни молекули, већ су повезани α-гликозидним везама са молекулима угљених хидрата или другим молекулима сијалинске киселине, и могу заузети терминалне или унутрашње положаје унутар линеарног ланца угљених хидрата.

Термин "сиалична киселина" је први пут сковао Гуннар Блик 1957. године, иако претходни извештаји других истраживача указују да његово откриће датира из једне или две претходне деценије, када су описане као део сиало муциничних гликопротеина и сиало сфинголипида (ганглиозида)..

Сиаличне киселине су присутне у многим областима природе. Откривени су неки вируси, патогене бактерије, протозое, ракови, плодни црви, инсекти и краљежњаци, као што су рибе, водоземци, птице и сисари. Насупрот томе, нису пронађене у гљивама, алгама или биљкама.

Индек

• 1 Струцтуре
• 2 Функције
  • 2.1 Функција у процесима адхезије ћелија
  • 2.2 Улога у животу целуларних компоненти крви
  • 2.3 Функције у имунолошком систему
  • 2.4 Остале функције
• 3 Болести
• 4 Референце

Структура

Сиаличне киселине се јављају углавном у терминалном делу гликопротеина и површинских гликолипида, обезбеђујући велику разноликост ових гликокоњугата. Диференцијални "сиалилациони" обрасци су производ експресије гликозилтрансфераза специфичних за ткиво (сиалилтрансферазе).

Структурно, сијалне киселине припадају породици од око 40 природних деривата неураминске киселине који су Н-ациловани, што доводи до настанка две "родитељске" структуре: Н-ацетилнеураминска киселина (Неу5Ац) или Н-гликолил неураминска киселина (Неу5Гц).

Његове структурне карактеристике укључују присуство амино групе (која се може модификовати) на позицији 5 и карбоксилне групе на позицији 1, која може бити јонизована на физиолошком пХ. Деоксигенирани Ц-3 угљеник и молекул глицерола на Ц-6 положају.

Многи деривати настају супституцијом хидроксилних група на положајима Ц-4, Ц-7, Ц-8 и Ц-9 са ацетилним, гликолним, лактилним, метилним, сулфатним и фосфатним деловима; као и увођење двоструких веза између Ц-2 и Ц-3.

У терминалној линеарној позицији, везивање дела сијалинске киселине о олигосахаридном ланцу укључује а-гликозидну везу између хидроксилне групе Ц-2 аномерног угљеника сиаличне киселине и хидроксилних група Ц-3, Ц-атома угљеника. 4 или Ц-6 моносахаридног дела.

Ове везе могу бити између галактозних остатака, Н-ацетилглукозамина, Н-ацетилгалактозамина и неких јединствених ганглиозида, глукозе. Могу се дати Н-гликозидним или О-гликозидним везама.

Функције

Сматра се да сијалинске киселине помажу паразитским организмима да преживе унутар организма домаћина; пример овога су патогени сисари који производе ензиме метаболизма сијалинске киселине (сиалидазе или Н-ацетилнеураминске лијазе).

Не постоји врста сисара за коју присуство сиаличних киселина није пријављено као део гликопротеина уопште, серумски гликопротеини, слузокоже, као део површинских структура ћелија или као део комплексних угљених хидрата.

Пронађени су у киселим олигосахаридима млијека и колострума људи, говеда, оваца, очњака и свиња, као и као дио урина штакора и људи.

Функција у процесима адхезије ћелија

Гликокоњугати са деловима сијалинске киселине играју важну улогу у процесима размене информација између суседних ћелија и између ћелија и њихове средине.

Присуство сијалинске киселине у ћелијским мембранама доприноси успостављању негативног набоја на површини, што има позитивне последице у неким случајевима електростатског одбијања између ћелија и неких молекула..

Поред тога, негативни набој даје сијалним киселинама у мембрани улогу у транспорту позитивно наелектрисаних јона.

Пријављено је да је везивање ендотела и епитела за базалну гломеруларну мембрану олакшано сијалном киселином, што такође утиче на контакт између ових ћелија..

Улога у животу целуларних крвних компоненти

Сиалична киселина има важне функције као део гликофорина А у плазма мембрани еритроцита. Неке студије су показале да је садржај сијалинске киселине обрнуто пропорционалан старости ових ћелија.

Еритроцити третирани ензимима неураминидазе, одговорни за деградацију сијалинске киселине, драстично смањују полуживот у крвотоку са 120 дана на неколико сати. Исти случај је примећен код тромбоцита.

Тромбоцити губе способност адхезије и агрегације у одсуству сиаличне киселине у њиховим површинским протеинима. У лимфоцитима, сијална киселина такође игра важну улогу у процесима адхезије и препознавања ћелија, као иу интеракцији са површинским рецепторима.

Функције у имунолошком систему

Имуни систем је у стању да разликује сопствене или инвазивне структуре засноване на препознавању узорака сиаличне киселине присутних у мембранама.

Сиалична киселина, као и ензими неураминидаза и сиалилтрансфераза, имају важна регулаторна својства. Терминални делови сиаличне киселине у гликокоњугатима плазма мембране имају функције маскирања или мембранске рецепторе.

Поред тога, неколико аутора је указало на могућност да сиалична киселина има антигенске функције, али још није са сигурношћу знана. Међутим, функције маскирања остатака сиаличне киселине су веома важне у регулацији ћелија.

Маскирање може имати директну или индиректну заштитну улогу, у зависности од тога да ли део сиаличне киселине директно покрива антигенски карбохидратни остатак, или да ли је сиалична киселина у суседном гликокоњугату који маскира антигенски део..

Нека антитела имају остатке Неу5Ац који показују својства неутралисања вируса, пошто су ти имуноглобулини способни да спрече адхезију вируса на коњуговани сиало (гликокоњугати са деловима сијалинске киселине) у ћелијској мембрани..

Остале функције

У цревном тракту, сиаличне киселине играју подједнако важну улогу, јер су део муцина, који имају мазива и заштитна својства, неопходна за цео организам..

Поред тога, сијалне киселине су такође присутне у мембранама бронхијалних, желучаних и цревних епителних ћелија, где су укључене у транспорт, секрецију и друге метаболичке процесе..

Болести

Познате су бројне болести које укључују абнормалности у метаболизму сијалинске киселине и познате су као сијалидоза. Међу најистакнутијим су сиалурија и Салла-ина болест, које се одликују уринарном екскрецијом са великим количинама слободних сиаличних киселина..

Остале болести имунолошког поретка односе се на промене анаболичких и катаболичких ензима везаних за метаболизам сијалинске киселине, које узрокују ненормалну акумулацију гликокоњугата порцијама сијалинске киселине..

Познате су и неке болести повезане са крвним факторима, као што је тромбоцитопенија, која се састоји од смањења нивоа тромбоцита у крви, вероватно узрокованог недостатком сијалинске киселине у мембрани..

Вон Виллебрандова болест одговара дефекту адхезионог капацитета тромбоцита на субендотелне гликокоњугате зидова крвних судова, узроковане недостатком или недостатком гликозилације или сиалилације..

Гланзманнова тромбастенија је још један конгенитални поремећај агрегације тромбоцита чији је корен присутност дефектних гликопротеина у мембрани тромбоцита. Показано је да дефекти ових гликопротеина имају везе са смањеним садржајем Неу5Ац.

Референце

1. Цлаиден, Ј., Греевес, Н., Варрен, С., & Вотхерс, П. (2001). Органиц Цхемистри (1. изд.). Нев Иорк: Окфорд Университи Пресс.
2. Демцхенко, А. В. (2008). Приручник о хемијској гликозилацији: напредак у стереоселективности и терапеутској релевантности. Вилеи-ВЦХ.
3. Росенберг, А. (1995). Биологија сијаличних киселина. Нев Иорк: Спрингер Сциенце + Бусинесс Медиа, ЛЛЦ.
4. Сцхауер, Р. (1982). Сиаличне киселине: хемија, метаболизам и функција. Спрингер-Верлаг Виен Ньу-Јорк.
5. Травинг, Ц., & Сцхауер, Р. (1998). Структура, функција и метаболизам сијаличних киселина. ЦМЛС Целлулар анд Молецулар Лифе Сциенцес, 54, 1330-1349.