Глобосидна структура, биосинтеза, функције и патологије



Тхе глобидосидес су типови сфинголипида који припадају хетерогеној фамилији гликосфинголипида и карактерисани су тиме што у својим структурама имају поларну групу састављену од сложених структура гликана повезаних са церамидним скелетом помоћу Б-гликозидне везе.

Они су класификовани у "балонску" серију гликозфинголипида уз присуство централне структуре општег облика Галα4Галβ4ГлцβЦер, и генерално је њихова номенклатура заснована на броју и типу шећерних остатака поларних глава..

За разлику од других сфинголипида, глобозиди су нормални састојци ћелијских мембрана не-нервних системских органа многих сисара. На пример, бубрези, црева, плућа, надбубрежне жлезде и еритроцити.

Као и сви мембрански липиди, глобиди имају важне структурне функције у формирању и уређивању липидних биљера..

Међутим, за разлику од њихових киселих или фосфорилисаних копија, улога глобозе није повезана са производњом сигналних молекула, већ са њиховим учешћем као делом гликокоњугата у плазма мембрани..

Индек

  • 1 Струцтуре
  • 2 Биосинтеза
    • 2.1 Додавање сложености
  • 3 Локација
  • 4 Функције
  • 5 Сродне патологије
    • 5.1 Фабриова болест
    • 5.2 Сандхоффова болест
  • 6 Референце

Структура

Они деле неке структурне и функционалне сличности са другим члановима групе гликозфинголипида: цереброзиди, ганглиозиди и сулфатиди; међу њима је састав главног скелета и нуспродукти његовог метаболизма.

Међутим, глобосиди се разликују од киселих гликозфинголипида (као што су ганглиозиди) у односу на набоје њихових поларних група угљених хидрата, пошто су они електрично неутрални у физиолошком пХ, што изгледа да има јаке импликације за њихове функције као део екстрацелуларног матрикса..

Ове поларне главе нормално имају више од два молекула шећера, међу којима су најчешће Д-глукоза, Д-галактоза и Н-ацетил-Д-галактозамин, ау мањој мери фуцоза и Н-ацетилглукозамин.

Као и код других сфинголипида, глобозиди могу бити веома разноврсни молекули, или узимајући у обзир вишеструке комбинације масних киселина везаних за костур сфингозина или могуће варијације олигосахаридних ланаца хидрофилног дела.

Биосинтеза

Пут започиње синтезом церамида у ендоплазматском ретикулуму (ЕР). Прво се костур сфингозина формира кондензацијом Л-серина и палмитоил-ЦоА.

Церамид се касније генерише дејством ензима церамидних синтетаза, који кондензују други молекул масне киселине-ЦоА са сфингозинским скелетом у угљену положаја 2.

Чак иу ЕР, произведени церамиди се могу модификовати додавањем остатка галактозе у галакто церамиде (ГалЦер), или се уместо тога могу транспортовати до Голгијевог комплекса или дејством церамидних трансфер протеина (ЦЕРТ). или путем везикуларног транспорта.

У Голгијевом комплексу, церамиди се могу гликозилирати да би се произвели глуко церамиди (ГлцЦер).

Додатак сложености

ГлцЦер се производи на цитосолном лицу раног Голгија. Затим се може транспортовати до луминалне стране комплекса и затим гликозиловати специфичним гликозидазним ензимима који генеришу комплексније гликозфинголипиде..

Заједнички прекурсори свих гликосфинголипида се синтетишу у Голгијевом комплексу дејством гликозилтрансфераза из ГалЦера или ГлцЦера.

Ови ензими преносе специфичне угљене хидрате из одговарајућих нуклеотидних шећера: УДП-глукоза, УДП-галактоза, ЦМП-сиалична киселина, итд..

Када ГлцЦер прође кроз Голги везикуларни саобраћајни систем, он је галактозилован да производи лактозилцерамид (ЛацЦер). ЛацЦер је тачка гранања из које се синтетишу прекурсори других гликозфинголипида, односно молекула у који се касније додају више неутралних поларних шећера. Ове реакције катализоване су специфичним синтазама глобидозида.

Локација

Ови липиди се углавном налазе у људским ткивима. Као и многи гликосфинголипиди, глобуси су обогаћени на спољној страни плазма мембране многих ћелија.

Они су посебно важни у хуманим еритроцитима, где представљају главни тип гликолипида на површини ћелије.

Штавише, као што је горе наведено, они су део скупа гликокоњугата плазма мембрана многих не-нервних органа, углавном бубрега..

Функције

Функције глобосида до сада нису потпуно разјашњене, али је познато да неке врсте повећавају пролиферацију и покретљивост ћелија, насупрот инхибицији ових догађаја узрокованих неким ганглиозидима.

Гликозилирани тетра глобосид, Гб4 (ГалНАцβ3Галα4Галβ4ГлцβЦер), ради у препознавању структурних поремећаја еритроцита током процеса адхезије ћелија.

Недавне студије су утврдиле учешће Гб4 у активацији ЕРК протеина у ћелијским линијама карцинома, што би могло значити њихово учешће у иницијацији тумора. Ови протеини припадају сигналној каскади митоген-активираних протеин киназа (МАПК), које се састоје од елемената Раф, МЕК и ЕРК.

Његово учешће је пријављено као рецептори за неке бактеријске токсине из породице Схига, специфично Гб3 глобус (Галα4Галβ4ГлцβЦер), такође познат као ЦД77, изражен у незрелим Б ћелијама; такође као рецептори за фактор адхезије ХИВ-а (гп120) и изгледа да имају импликације за одређене врсте рака и других болести.

Сродне патологије

Постоје бројни типови липидозе код људи. Глобозиди и њихови метаболички путеви везани су за две болести: Фабријева болест и Сандхоффова болест.

Фабри дисеасе

Односи се на наследни системски поремећај повезан са полом, који је први пут виђен код пацијената са вишеструким љубичастим местима у пупчаном региону. Утиче на органе као што су бубрези, срце, очи, екстремитети, део гастроинтестиналног и нервног система.

То је производ метаболичког дефекта у ензиму церамид трихексозидаза, одговорном за хидролизу трихексозицамида, посредника катаболизма глобида и ганглиозида, који узрокује акумулацију ових гликолипида у ткивима..

Сандхоффова болест

Ова патологија је првобитно описана као варијанта Таи-Сацхс-ове болести, повезана са метаболизмом ганглиозида, али то такође представља акумулацију глобидоса у унутрашњим органима. То је наследни поремећај са аутосомно рецесивним обрасцима који прогресивно уништавају неуроне и кичмену мождину.

То има везе са одсуством А и Б облика ензима β-Н-ацетил хексосаминидаза због мутација у гену ХЕКСБ. Ови ензими су одговорни за један од ступњева разградње неких гликозфинголипида.

Референце

  1. Биеберицх, Е. (2004). Интеграција метаболизма гликосфинголипида и одлука о ћелијској судбини у раку и матичним ћелијама: Преглед и хипотеза. Глицоцоњугате Јоурнал, 21, 315-327.
  2. Бради, Р., Гал, А., Брадлеи, Р., Мартенссон, Е., Варсхав, А., & Ластер, Л. (1967). Ензиматски дефект у Фабријевој болести. Нев Енгланд Јоурнал оф Медицине, 276(21), 1163-1167.
  3. Д'Ангело, Г., Цапассо, С., Стиццо, Л., & Руссо, Д. (2013). Гликосфинголипиди: синтеза и функције. Тхе ФЕБС Јоурнал, 280, 6338-6353.
  4. Ето, И., & Сузуки, К. (1971). Сфингогликолипиди мозга у леукодистрофији Краббеових глобоидних ћелија. Јоурнал оф Неуроцхемистри, И(1966).
  5. Јонес, Д.Х., Лингвоод, Ц.А., Барбер, К.Р. & Грант, Ц.В.М. (1997). Глобосид као мембрански рецептор: разматрање комуникације олигосахарида са хидрофобним доменом. Биоцхемистри, 31(97), 8539-8547.
  6. Меррилл, А.Х. (2011). Сфинголипидни и гликозфинголипидни метаболички путеви у ери сфинголипидомика. Цхемицал Ревиевс, 111(10), 6387-6422.
  7.  Парк, С., Квак, Ц., Схаиман, Ј.А., & Хое, Ј. (2012). Глобосид промовише активацију ЕРК интеракцијом са рецептором епидермалног фактора раста. Биоцхимица ет Биопхисица Ацта, 1820(7), 1141-1148.
  8.  САД Департмент оф Хеалтх & Хуман Сервицес (2008). Генетицс Хоме Референце Сандхоффова болест. Преузето са ввв.гхр.нлм.них.гов/цондитион/сандхофф-дисеасе#дефинитион
  9. Спенце, М., Риплеи, Б., Ембил, Ј., & Тибблес, Ј. (1974). Нова варијанта Сандхоффове болести. Педиат. Рес., 8, 628-637.
  10. Татематсу, М., Имаида, К., Ито, Н., Тогари, Х., Сузуки, И., & Огиу, Т. (1981). Сандхофф Дисеасе. Ацта Патхол. Јпн, 31(3), 503-512.
  11. Траверсиер, М., Гаслондес, Т., Милеси, С., Мицхел, С., & Деланнаи, Е. (2018). Поларни липиди у козметици: најновији трендови у екстракцији, сепарацији, анализи и главним апликацијама. Пхитоцхем Рев, 7, 1-32.
  12. Иамакава, Т., Иокоиама, С., & Кисо, Н. (1962). Структура главног глобозида хуманих еритроцита. Тхе Јоурнал оф Биоцхемистри, 52(3).