Класификација, структура и функције гликолипида

Тхе глицолипидс они су мембрански липиди са угљеним хидратима у њиховим поларним главама. Они представљају најсиметричнију дистрибуцију међу мембранским липидима, јер се налазе искључиво у спољњем монослоју ћелијских мембрана, а посебно су заступљени у плазматској мембрани..

Као и већина мембранских липида, гликолипиди имају хидрофобни регион састављен од аполарних угљоводоничних репова, и поларну главу или регион, који може бити сачињен од различитих врста молекула, у зависности од гликолипида у питању.

Гликолипиди се могу наћи у једноћелијским организмима као што су бактерије и квасци, као иу организмима који су сложени као животиње и биљке..

У животињским ћелијама, гликолипиди су претежно састављени од костура сфингозина, док у биљкама два најчешћа одговарају диглицеридима и дериватима сулфонске киселине. У бактеријама постоје гликозил глицериди и деривати ацилираних шећера.

Код биљака, гликолипиди су концентрисани у хлоропластичним мембранама, док су код животиња у изобиљу у плазма мембрани. Поред гликопротеина и протеогликана, гликолипиди су важан део гликокалакса, који је кључан за многе ћелијске процесе.

Гликолипиди, посебно они животињских ћелија, имају тенденцију да се међусобно повезују преко водикових веза између њихових угљених хидратних група и ван дер Ваалсових сила између њихових ланаца масних киселина. Ови липиди су присутни у мембранским структурама познатим као липидни сплавови, који имају вишеструке функције.

Функције гликолипида су неколико, али код еукариота њихова локација на спољној страни плазма мембране је релевантна из више тачака гледишта, посебно у процесима комуникације, адхезије и диференцијације ћелија..

Индек

• 1 Класификација
  • 1.1 Глицоглицеролипид
  • 1.2 Глицоспхинголипидс
  • 1.3 Глукофосфатидилинозитоли
• 2 Структура
  • 2.1 Глицоглицеролипидс
  • 2.2 Гликофосфолипиди
  • 2.3. Глукофосфатидилинозитоли
  • 2.4 Биљни гликолипиди
  • 2.5 Бактеријски гликолипиди
• 3 Функције
• 4 Референце

Класификација

Гликолипиди су гликокоњугати који формирају веома хетерогену групу молекула, чија је заједничка карактеристика присуство сахаридних остатака повезаних гликозидним везама на хидрофобни део, који може бити ацил глицерол, церамид или пренил фосфат..

Његова класификација се заснива на молекуларном костуру који је мост између хидрофобних и поларних региона. Дакле, у зависности од идентитета ове групе, имамо:

Глицоглицеролипид

Ови гликолипиди, као што су глицеролииди, имају скелет диацилглицерол или моноалкил-моноацилглицерол на који су остаци шећера повезани гликозидним везама.

Гликоглицеролипиди су релативно уједначени у смислу њихове карбохидратне композиције, а остаци галактозе или глукозе се могу наћи у њиховој структури, из које се изводи њихова главна класификација, и то:

• Галацто глицеролипидс: у остацима угљикохидрата имају остатке галактозе. Хидрофобни регион се састоји од молекула диацилглицерола или алкил ацилглицерола.
• Глицерол гликозиди: они имају остатке глукозе у својој поларној глави и хидрофобни регион се састоји само од алкил-ацилглицерола.
• Сулфо глицеролипидс: могу бити или галактозни глицеролипиди или гликолни гликозиди са угљеницима везаним за сулфатне групе, који им дају карактеристику "киселог" и разликују их од неутралних гликоглицерида (галактогли и глико-гликол липида).

Глицоспхинголипидс

Ови липиди имају као молекул "скелет" део церамида који може имати различите молекуле масних киселина.

Они су веома варијабилни липиди, не само у смислу састава њихових хидрофобних ланаца, већ иу односу на остатке угљених хидрата у њиховим поларним главама. Обилују у многим ткивима сисара.

Његова класификација се заснива на типу супституције или на идентитету сахаридног дела, а не на региону састављеном од хидрофобних ланаца. Према типу супституције, класификација ових сфинголипида је следећа:

Неутрални гликозифинголипиди: оне које садрже у сахаридном делу хексозе, Н-ацетил хексосаминас и метил пентозе.

Сулфатиди: су гликозфинголипиди који садрже сулфатне естере. Они имају негативан набој и посебно су богати у мијелинским омотачима у можданим ћелијама. Најчешће оне имају остатак галактозе.

Ганглиозиди: познати и као сиалосил гликолипиди, су они који садрже сијалинску киселину, тако да су такође познати као кисели гликофосфолипиди..

Пхоспхоиноситиде-глицолипидсСкелет се састоји од фосфоинозитид-церамида.

Глукофосфатидилиноситоли

То су липиди који се обично сматрају стабилним сидрима за протеине у липидном двослоју. Они се додају пост-транслацијски у Ц-терминални крај многих протеина који се обично налазе суочени са вањском страном цитоплазматске мембране.

Састоје се од глуканског центра, фосфолипидног репа и фосфоетаноламинске групе која их повезује заједно.

Структура

Гликолипиди могу имати сахаридне делове везане за молекул Н- или О-гликозидним везама, па чак и кроз не-гликозидне везе, као што су естарске или амидне везе..

Сахаридни део је веома променљив, не само у структури, већ иу саставу. Овај део сахарида може бити састављен од моно-, ди-, олиго- или полисахарида различитих типова. Они могу имати амино шећере, па чак и киселе, једноставне или разгранате шећере.

Затим, кратак опис опште структуре три главне класе гликолипида:

Глицоглицеролипидс

Као што је раније поменуто, код животиња гликоглицеролипиди могу имати остатке галактозе или глукозе, фосфатиране или не. Ланци масних киселина у овим липидима су између 16 и 20 атома угљеника.

У галакто глицеролипидима, веза између шећера и липидног скелета се одвија кроз β-глукозидне везе између Ц-1 галактозе и Ц-3 глицерола. Друга два угљеника глицерола су или естерификована са масним киселинама или је Ц1 замењена алкил групом и Ц2 са ацил групом.

Обично се посматра један остатак галактозе, иако је забележено постојање дигалакоглицеролипида. Када је слуфогалацтоглицеролипидо, нормално, сулфатна група је у Ц-3 остатка галактозе.

Структура гликопротеинског гликопротеина је мало другачија, нарочито у погледу броја глукозних остатака који могу бити до 8 остатака везаних заједно са а (1-6) типом веза. Молекул глукозе, који служи као мост до липидног скелета, повезан је са њом помоћу а (1-3) везе..

У сулфоглукоглизерипилидима сулфатна група се везује за угљеник у положају 6 терминалног остатка глукозе.

Глицоспхинголипидс

Као и други сфинголипиди, гликозфинголипиди су изведени из кондензованог Л-серина са дуголанчаном масном киселином која формира сфингоидну базу познату као сфингозин. Када се угљеник 2 сфингозина веже за другу масну киселину, добија се церамид који је уобичајена основа за све сфинголипиде..

У зависности од типа сфинголипида, они се састоје од остатака Д-глукозе, Д-галактозе, Н-ацетил-Д-галактозамина и Н-ацетилглукозамина, као и сиаличне киселине. Ганглиозиди су можда најразноврснији и сложенији у погледу грана олигосахаридних ланаца.

Глукофосфатидилиноситоли

У овим гликолипидима остаци глуканског центра (глукозамин и маноза) могу се модификовати на различите начине додавањем група фосфоетаноламина и других шећера. Ова сорта обезбеђује велику структуралну сложеност која је важна за његово убацивање у мембрану.

Плант глицолипидс

Хлоропласти многих алги и виших биљака обогаћени су галакто-глицеролиидима који имају неутрална својства слична онима код цереброзида код животиња. Моно- и дигалактолипиди су β-везани за диглицеридну групу, док су сулфолипиди деривати само за а-глукозу..

Бактеријски гликолипиди

У бактеријама, гликозил глицериди су структурно аналогни фосфоглицеридима животиња, али садрже остатке угљених хидрата везаних гликозилацијом на позицији 3 сн-1,2-диглицерида. Деривати ацилованих шећера не садрже глицерол, већ масне киселине које су директно повезане са шећерима.

Најчешћи остаци сахарида међу бактеријским гликолипидима су галактоза, глукоза и маноза.

Функције

Код животиња, гликолипиди имају важну функцију у комуникацији ћелија, диференцијацији и пролиферацији, онкогенези, електричном одбијању (у случају поларних гликолипида), ћелијској адхезији, између осталих..

Његово присуство у многим ћелијским мембранама животиња, биљака и микроорганизама представља његову важну функцију, која је посебно повезана са својствима мултифункционалних липидних сплавова..

Угљикохидратни део гликосфинголипида је детерминанта антигености и имуногености ћелија које га носе. Може бити укључен у процесе међућелијског препознавања, као иу ћелијске "друштвене" активности.

Галакто глицеролииди у биљкама, с обзиром на њихову релативну заступљеност у биљним мембранама, имају важну функцију у утврђивању карактеристика мембране као стабилности и функционалне активности многих мембранских протеина.

Функција гликолипида у бактеријама је такође различита. Неке од гликоглицеролипида су потребне за побољшање стабилности двослоја. Они такође служе као прекурсори другим компонентама мембране и такође подржавају раст дефицита аноксије или фосфата.

ГПИ сидра или гликозидилфосфатидилинозитоли су такође присутни у липидним сплавовима, учествују у трансдукцији сигнала, у патогенези многих паразитских микроорганизама и у оријентацији апикалне мембране.

Може се рећи да опште функције гликолипида, како код биљака, тако и код животиња и код бактерија, одговарају утврђивању стабилности и флуидности мембране; учешће у специфичним липидно-протеинским интеракцијама и препознавању ћелија.

Референце

1. Абдел-мавгоуд, А.М., & Степханопоулос, Г. (2017). Једноставни гликолипиди микроба: хемија, биолошка активност и метаболички инжењеринг. Синтхетиц анд Системс Биотецхнологи, 1-17.
2. Албертс, Б., Јохнсон, А., Левис, Ј., Морган, Д., Рафф, М., Робертс, К., & Валтер, П. (2015). Молецулар Биологи оф тхе Целл (6. изд.). Нев Иорк: Гарланд Сциенце.
3. Андо, Т., Имамура, А., Исхида, Х., & Кисо, М. (2007). Синтеза гликолипида. Царбохидрате Ресеарцх, 797-813.
4. Бенсон, А. (1964). Липиди биљних мембрана. Анну. Рев. Плант. Пхисиол., 15, 1-16.
5. Бронислав, Л., Лиау, И.Н.Х., & Сломиани, А. (1987). Анимал глицоглицеролипидс. Липид Рес., 26, 29-51.
6. Холзл, Г., & Дорманн, П. (2007). Структура и функција гликоглицерида у биљкама и бактеријама. Липид Рес., 46, 225-243.
7. Хонке, К. (2013). Биосинтеза и биолошка функција сулфогликолипида. Проц. Јпн. Ацад. Сер Б, 89 (4), 129-138.
8. Канфер, Ј., & Хакомори, С. (1983). Спхинголипид Биоцхемистри. (Д. Ханахан, Ед.), Хандбоок оф Липид Ресеарцх 3 (1. изд.).
9. Коинова, Р., & Цаффреи, М. (1994). Фазе и фазни прелази гликоглицеролипида. Хемија и физика липида, 69, 181-207.
10. Лав, Ј. (1960). Гликолипиди. Аннуал Ревиевс, 29, 131-150.
11. Паулицк, М.Г., & Бертоззи, Ц.Р. (2008). Сидро гликозилфосфатидилинозитола: комплексно мембранско сидрење. Биоцхемистри, 47, 6991-7000.