Cấu trúc Globosides, sinh tổng hợp, chức năng và bệnh lý



các toàn cầu là một loại spakenolipids thuộc họ glycosphingolipids không đồng nhất và được đặc trưng bởi trong cấu trúc của chúng có một nhóm cực gồm glycans cấu trúc phức tạp liên kết với khung xương ceramide bằng liên kết B-glycosid.

Chúng được phân loại trong chuỗi "bóng" của glycosphingolipids bởi sự hiện diện của cấu trúc trung tâm của dạng tổng quát Galα4Galβ4GlcβCer, và nói chung danh pháp của chúng dựa trên số lượng và loại dư lượng đường của các đầu cực.

Không giống như các spakenolipids khác, Globoside là thành phần bình thường của màng tế bào của các cơ quan hệ thống không thần kinh của nhiều động vật có vú. Ví dụ như thận, ruột, phổi, tuyến thượng thận và hồng cầu.

Giống như tất cả các lipit màng, thế giới có chức năng cấu trúc quan trọng trong sự hình thành và trật tự của các lipit kép..

Tuy nhiên, không giống như các đối tác axit hoặc phosphoryl hóa của chúng, vai trò của globose không liên quan đến việc sản xuất các phân tử tín hiệu, mà là sự tham gia của chúng như là một phần của glycoconjugates trong màng plasma..

Chỉ số

  • 1 cấu trúc
  • 2 sinh tổng hợp
    • 2.1 Bổ sung độ phức tạp
  • 3 Địa điểm
  • 4 chức năng
  • 5 bệnh lý liên quan
    • 5.1 Bệnh Fabry
    • 5.2 Bệnh Sandhoff
  • 6 tài liệu tham khảo

Cấu trúc

Họ chia sẻ một số điểm tương đồng về cấu trúc và chức năng với các thành viên khác trong nhóm glycosphingolipids: cerebroside, gangliosides và sulfatide; trong đó có thành phần của bộ xương chính và các sản phẩm phụ của quá trình trao đổi chất.

Tuy nhiên, continoside khác với glycosphingolipids có tính axit (như ganglioside) đối với điện tích của các nhóm cực carbohydrate của chúng, vì chúng trung hòa về điện ở pH sinh lý, dường như có ý nghĩa mạnh mẽ đối với các chức năng của chúng như là một phần của ma trận ngoại bào.

Các nhóm đầu cực này thường có nhiều hơn hai phân tử đường, trong đó thường là D-glucose, D-galactose và N-acetyl-D-galactosamine, và ở mức độ thấp hơn, fucose và N-acetylglucosamine.

Cũng như các spakenolipids khác, Globin có thể là các phân tử rất đa dạng, có tính đến sự kết hợp của nhiều axit béo được gắn vào khung xương sprialosine hoặc các biến thể có thể có của chuỗi oligosacarit của phần ưa nước.

Sinh tổng hợp

Lộ trình bắt đầu với sự tổng hợp ceramide trong mạng lưới nội chất (ER). Đầu tiên bộ xương sprialosine được hình thành bằng cách ngưng tụ L-serine và palmitoyl-CoA.

Các ceramide được tạo ra sau đó bởi hoạt động của các enzyme tổng hợp ceramide, làm ngưng tụ một phân tử axit béo-CoA khác với khung xương sprialosine trong carbon của vị trí 2.

Ngay cả trong ER, các ceramide được sản xuất có thể được sửa đổi bằng cách bổ sung dư lượng galactose để tạo thành galacto ceramide (GalCer), hoặc thay vào đó chúng có thể được vận chuyển đến phức hợp Golgi hoặc do tác động của protein chuyển ceramide (CERT). ) hoặc bằng phương tiện vận chuyển mụn nước.

Trong phức hợp Golgi, ceramide có thể được glycosyl hóa để tạo ra gluco ceramide (GlcCer).

Bổ sung độ phức tạp

GlcCer được sản xuất trên mặt tế bào học của Golgi sớm. Sau đó, nó có thể được vận chuyển đến phía bên cạnh của phức hợp và sau đó được glycosyl hóa bởi các enzyme glycosidase cụ thể tạo ra glycosphingolipids phức tạp hơn..

Tiền chất phổ biến của tất cả các glycosphingolipids được tổng hợp trong phức hợp Golgi do tác dụng của glycosyltransferase từ GalCer hoặc GlcCer.

Các enzyme này chuyển carbohydrate cụ thể từ các loại đường nucleotide thích hợp: UDP-glucose, UDP-galactose, CMP-sialic acid, v.v..

Khi GlcCer đi qua hệ thống giao thông hình nón Golgi, nó được galactosyl hóa để sản xuất lactosylceramide (LacCer). LacCer là điểm nhánh mà từ đó tiền chất của các glycosphingolipids khác được tổng hợp, nghĩa là phân tử mà đường cực trung tính được thêm vào sau đó. Những phản ứng này được xúc tác bởi các synthase toàn cầu cụ thể.

Địa điểm

Những lipid này được tìm thấy chủ yếu trong các mô của con người. Giống như nhiều glycosphingolipids, globose được làm giàu ở mặt ngoài của màng plasma của nhiều tế bào.

Chúng đặc biệt quan trọng trong hồng cầu của người, nơi chúng đại diện cho loại glycolipid bề mặt tế bào chính.

Hơn nữa, như đã lưu ý ở trên, chúng là một phần của tập hợp glycoconjugates của màng huyết tương của nhiều cơ quan không phải thần kinh, chủ yếu là thận..

Chức năng

Các chức năng của Globin vẫn chưa được làm rõ hoàn toàn cho đến nay, nhưng người ta biết rằng một số loài làm tăng sự tăng sinh và vận động của tế bào, trái ngược với sự ức chế các sự kiện này do một số ganglioside gây ra.

Một tetra continoside glycosylated, Gb4 (GalNAcβ3Galα4Galβ4GlcβCer), hoạt động trong sự nhận biết nhạy cảm tại chỗ của các rối loạn cấu trúc của hồng cầu trong quá trình kết dính tế bào.

Các nghiên cứu gần đây đã xác định sự tham gia của Gb4 trong việc kích hoạt protein ERK trong các dòng tế bào ung thư biểu mô, điều này có thể có nghĩa là sự tham gia của chúng vào sự khởi đầu khối u. Những protein này thuộc tầng tín hiệu của kinase protein được hoạt hóa bằng mitogen (MAPK), bao gồm các nguyên tố Raf, MEK và ERK.

Sự tham gia của nó đã được báo cáo là thụ thể đối với một số độc tố vi khuẩn thuộc họ Shiga, cụ thể là globose Gb3 (Galα4Galβ4GlcβCer), còn được gọi là CD77, thể hiện trong các tế bào B chưa trưởng thành; cũng như các thụ thể cho yếu tố bám dính HIV (gp120) và dường như có liên quan đến một số loại ung thư và các bệnh khác.

Bệnh lý liên quan

Có rất nhiều loại lipidosis ở người. Globosides và con đường trao đổi chất của chúng có liên quan đến hai bệnh cụ thể: bệnh Fabry và bệnh Sandhoff.

Bệnh Fabry

Nó đề cập đến một rối loạn hệ thống di truyền liên quan đến tình dục, lần đầu tiên được nhìn thấy ở những bệnh nhân có nhiều đốm tím ở vùng rốn. Nó ảnh hưởng đến các cơ quan như thận, tim, mắt, tứ chi, một phần của hệ thống tiêu hóa và thần kinh.

Nó là sản phẩm của một khiếm khuyết chuyển hóa trong enzyme ceramide trihexosidase, chịu trách nhiệm cho quá trình thủy phân trihexosiceramide, một chất trung gian của quá trình dị hóa của Gloide và ganglioside, gây ra sự tích tụ các glycolipid này trong các mô.

Bệnh cát

Bệnh lý này ban đầu được mô tả là một biến thể của bệnh Tay-Sachs, liên quan đến sự chuyển hóa của ganglioside, nhưng điều này cũng thể hiện sự tích tụ của quả cầu trong nội tạng. Đây là một rối loạn di truyền với mô hình lặn tự phát, phá hủy dần các tế bào thần kinh và tủy sống.

Nó liên quan đến sự vắng mặt của các dạng A và B của enzyme-N-acetyl hexosaminidase do đột biến gen HEXB. Những enzyme này chịu trách nhiệm cho một trong những bước thoái hóa của một số glycosphingolipids.

Tài liệu tham khảo

  1. Bieberich, E. (2004). Tích hợp chuyển hóa glycosphingolipid và quyết định số phận tế bào trong ung thư và tế bào gốc: Xem xét và Giả thuyết. Tạp chí Glycoconjugate, 21, 315-327.
  2. Brady, R., Gal, A., Bradley, R., Martensson, E., Warshaw, A., & Laster, L. (1967). Khiếm khuyết Enzymatic trong bệnh Fabry. Tạp chí Y học New England, 276(21), 1163-1167.
  3. D'Angelo, G., Capasso, S., Sticco, L., & Russo, D. (2013). Glycosphingolipids: tổng hợp và chức năng. Tạp chí FEBS, 280, 6338-6353.
  4. Eto, Y., & Suzuki, K. (1971). Spawoglycolipids não trong bệnh bạch cầu tế bào ảm đạm của Krabbe. Tạp chí hóa học thần kinh, Tôi(1966).
  5. Jones, D. H., Lingwood, C. A., Thợ cắt tóc, K. R., & Grant, C. W. M. (1997). Globoside như một Receptor màng: Cân nhắc về giao tiếp Oligosacarit với miền kỵ nước. Hóa sinh, 31(97), 8539-8547.
  6. Merrill, A. H. (2011). Con đường trao đổi chất sp Breatholipid và glycosphingolipid trong kỷ nguyên của sphingolipidomics. Nhận xét hóa học, 111(10), 6387-6422.
  7.  Park, S., Kwak, C., Shayman, J.A., & Hoe, J. (2012). Globoside thúc đẩy kích hoạt ERK bằng cách tương tác với thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì. Biochimica et Biophysica Acta, 1820(7), 1141-1148.
  8.  Hoa Kỳ Bộ Y tế & Dịch vụ Nhân sinh (2008). Di truyền học Tham khảo bệnh Sandhoff. Lấy từ www.ghr.nlm.nih.gov/condition/sandhoff-disease#def định
  9. Spence, M., Ripley, B., Embil, J., & Tibble, J. (1974). Một biến thể mới của bệnh Sandhoff. Nhi khoa. Độ phân giải., 8, 6-6-637.
  10. Tatematsu, M., Imaida, K., Ito, N., Togari, H., Suzuki, Y., & Ogiu, T. (1981). Bệnh cát. Acta Pathol. Jpn, 31(3), 503-512.
  11. Traversier, M., Gaslondes, T., Milesi, S., Michel, S., & Delannay, E. (2018). Lipid cực trong mỹ phẩm: xu hướng gần đây trong chiết xuất, tách, phân tích và các ứng dụng chính. Phytoool Rev, 7, 1-32.
  12. Yamakawa, T., Yokoyama, S., & Kiso, N. (1962). Cấu trúc của Globoside chính của Erythrocytes ở người. Tạp chí hóa sinh, 52(3).