Sziálsav-szerkezet, funkciók és betegségek

az szialinsavak ezek kilenc szénatomos monoszacharidok. Ezek a neuraminsav-származékok (5-amino-3,5-dideoxi-D-glicero-D-galakto-nonuloszonsav) családjába tartoznak, és a természetben széles körben elterjedtek, különösen az állatvilágban.

Általában nem szabad molekulákként fordulnak elő, hanem α-glikozid kötésekkel kapcsolódnak a szénhidrát molekulákhoz vagy más sziálsav molekulákhoz, és ezután a szénhidrátok lineáris láncán belül elhelyezhetik a terminált vagy a belső pozíciókat..

A "sziálsav" kifejezést Gunnar Blix először 1957-ben alkotta meg, bár más kutatók korábbi jelentései azt mutatják, hogy felfedezése egy vagy két korábbi évtizedből származik, amikor a szialo-mucin glikoproteinek és a sialo-szfingolipidek (gangliozidok) részeként leírták őket..

A sziálsavak a természet sok területén jelen vannak. Bizonyos vírusokat, patogén baktériumokat, protozoákat, rákféléket, laposférgeket, rovarokat és gerinceseket, például halakat, kétéltűeket, madarakat és emlősöket észleltek. Ellenkezőleg, nem találták meg gombákban, algákban vagy növényekben.

index

• 1 Szerkezet
• 2 Funkciók
  • 2.1 A sejtadhéziós folyamatok működése
  • 2.2 Szerep a celluláris vérkomponensek élettartamában
  • 2.3 Az immunrendszer funkciói
  • 2.4 Egyéb funkciók
• 3 Betegségek
• 4 Referenciák

struktúra

A sziálsavak főként a glikoproteinek és a felületi glikolipidek terminális részében fordulnak elő, ami nagyfokú sokszínűséget biztosít ezeknek a glikokonjugátoknak. A differenciális "szialilációs" minták a szövetspecifikus glikozil-transzferázok (szialil-transzferázok) expressziójának eredménye..

Strukturálisan a sziálsavak a neuraminsav körülbelül 40 természetes származékának családjába tartoznak, amelyek N-acilezettek, és két "szülő" szerkezetet eredményeznek: N-acetilneuraminsav (Neu5Ac) vagy N-glikolil neuraminsav (Neu5Gc).

Szerkezeti jellemzői közé tartozik az aminosav jelenléte (amely módosítható) az 5-ös helyzetben, és az 1-es helyzetben lévő karbonsavcsoport, amely fiziológiás pH-n ionizálható. A C-6 szénatom és a C-6 pozícióban lévő glicerin molekula.

Számos származék keletkezik a C-4, C-7, C-8 és C-9 pozíciókban lévő hidroxilcsoportok acetil-, glikol-, laktil-, metil-, szulfát- és foszfátrészek helyettesítésével; valamint a kettős kötések bevezetése a C-2 és a C-3 között.

A terminális lineáris helyzetben a szialinsav egy oligoszacharidlánchoz való kötődése a szialinsav C-2 anomer szénhidrogéncsoportja és a C-3, C-szénatomok hidroxilcsoportjai közötti α-glikozidkötést tartalmaz. A monoszacharid rész 4 vagy C-6.

Ezek a kötések lehetnek galaktózmaradékok, N-acetil-glükózamin, N-acetil-galaktózamin és néhány egyedi gangliozid, glükóz között. Ezeket N-glikozid vagy O-glikozid kötések adják.

funkciók

Úgy gondoljuk, hogy a sziálsavak segítik a parazita szervezeteket a gazdaszervezetben; példa erre az emlősök kórokozói, amelyek szialinsav-metabolizmus enzimeket (szialidázokat vagy N-acetil-uramin-liázokat) termelnek.

Nincs olyan emlősfaj, amelyre a szialinsavak jelenlétét általában nem jelentették glikoproteinek részeként, a szérum glikoproteinek, a nyálkahártyák, a sejtfelszíni struktúrák részeként vagy összetett szénhidrátok részeként..

Az emberek, a szarvasmarha, a juh, a kutya és a sertés tej és a kolosztrum savas oligoszacharidjaiban találtak, valamint patkányok és emberek vizeletének részeként..

Funkció a sejtadhéziós folyamatokban

A szomszédos sejtek, valamint a sejtek és a környezetük közötti információcsere folyamatában fontos szerepet játszanak a sziálsav-részekkel rendelkező glikokonjugátumok..

A sziálsav jelenléte a sejtmembránokban hozzájárul a negatív töltés kialakulásához a felületen, ami pozitív következményekkel jár a sejtek és egyes molekulák közötti elektrosztatikus elnyomás egyes eseményeiben..

Ezen túlmenően a negatív töltés a membránban lévő sziálsavaknak a pozitív töltésű ionok szállításában szerepet játszik.

Beszámoltak arról, hogy az endothelium és az epithelium kötődését a bazális glomeruláris membránhoz elősegíti a sziálsav, és ez befolyásolja a sejtek közötti érintkezést is.

Szerep a sejtes vérkomponensek élettartamában

A sziálsavnak fontos funkciója van a glikoforin A részeként az eritrociták plazmamembránjában. Néhány tanulmány kimutatta, hogy a sziálsav tartalma fordítottan arányos a sejtek korával.

A szialinsav lebomlásáért felelős neuraminidáz enzimmel kezelt eritrociták drasztikusan csökkentik a felezési idejüket a véráramban 120 naptól néhány óráig. Ugyanez az eset a vérlemezkék esetében is megfigyelhető.

A trombociták elveszítik a tapadást és az aggregációs kapacitást a sziálsav hiányában a felületi fehérjékben. A limfocitákban a sziálsav fontos szerepet játszik a sejtadhéziós és felismerési folyamatokban, valamint a felületi receptorokkal való kölcsönhatásban..

Az immunrendszer funkciói

Az immunrendszer képes megkülönböztetni a membránokban jelen lévő sziálsav minták felismerésén alapuló saját vagy invazív szerkezeteket..

A sziálsav, valamint a neuraminidáz és a szialil-transzferáz enzimek fontos szabályozási tulajdonságokkal rendelkeznek. A sziálsav terminális részei a plazmamembrán glikokonjugátumokban maszkolási funkciókkal vagy membrán receptorokkal rendelkeznek..

Emellett több szerző is felvetette annak a lehetőségét, hogy a sziálsavnak antigénfunkciójuk van, de ez még nem ismert bizonyossággal. A sziálsavmaradékok maszkolásának funkciói azonban nagyon fontosak a sejtszabályozásban.

A maszkolás közvetlen vagy közvetett védelmi szerepet játszhat attól függően, hogy a sziálsav rész közvetlenül fedezi-e az antigén szénhidrát maradékot, vagy hogy egy sziálsav egy szomszédos glikokonjugátumban, amely elfedi az antigén részt..

Néhány antitestnek a Neu5Ac maradékai vannak, amelyek vírus-semlegesítő tulajdonságokkal rendelkeznek, mivel ezek az immunglobulinok képesek megakadályozni a vírusok tapadását a konjugált szialóhoz (glikokonjugátumok sziálsav-részekkel) a sejtmembránban.

Egyéb funkciók

A béltraktusban a sziálsavak ugyanolyan fontos szerepet játszanak, mivel azok a mucinok részét képezik, amelyek kenő és védő tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek az egész szervezet számára elengedhetetlenek..

Emellett a sialinsavak jelen vannak a hörgő-, gyomor- és bélhámsejtek membránjaiban is, ahol részt vesznek a szállításban, a szekrécióban és más metabolikus folyamatokban..

betegségek

Számos betegség ismert, amelyek a sziálsav anyagcseréjében rendellenességeket tartalmaznak, és ezeket szialidózisnak nevezik. A legjelentősebbek közé tartozik a sziúria és a Salla-kór, amelyre jellemző a nagy mennyiségű szabad sziálsav-kiválasztás a vizelettel.

Egyéb immunológiai rendellenességek a szialinsav metabolizmusával kapcsolatos anabolikus és katabolikus enzimek változásaira vonatkoznak, ami a glikokonjugátumok szialikus savrészekkel való rendellenes felhalmozódását okozza..

Ismertek bizonyos vér faktorokkal kapcsolatos betegségek is, mint például a thrombocytopenia, amely a vér thrombocyták szintjének csökkenését jelenti, amely valószínűleg a membránban lévő sziálsav hiányából származik..

A von Willebrand-betegség a vérlemezke falának szubendothelialis membrán-glikokonjugátumaihoz való adhéziós képességének hibája, amelyet glikoziláció vagy szialiláció hiányosságai vagy hiányosságai okoznak..

A Glanzmann trombaszténia egy másik veleszületett trombocita aggregációs rendellenesség, amelynek gyökere a hibás glikoproteinek jelenléte a trombocita membránban. Kimutatták, hogy ezeknek a glikoproteineknek a hibái a Neu5Ac csökkentett tartalmával kapcsolatosak.

referenciák

1. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S. és Wothers, P. (2001). Szerves kémia (1. kiadás). New York: Oxford University Press.
2. Demchenko A. V. (2008). Kémiai glikozilációs kézikönyv: előrelépések a sztereoszelektivitásban és a terápiás relevanciában. Wiley-VCH.
3. Rosenberg, A. (1995). A szialinsavak biológiája. New York: Springer Science + Business Media, LLC.
4. Schauer, R. (1982). Sziálsav: kémia, metabolizmus és funkció. Springer-Verlag Wien New York.
5. Traving, C. és Schauer, R. (1998). A sziálsavak szerkezete, működése és metabolizmusa. CMLS Cellular and Molecular Life Sciences, 54, 1330-1349.