Glucolipids phân loại, cấu trúc và chức năng

các glycolipids chúng là lipit màng với carbohydrate trong các nhóm đầu cực của chúng. Chúng thể hiện sự phân bố không đối xứng nhất giữa các lipit màng, vì chúng chỉ được tìm thấy trong lớp đơn bào bên ngoài của màng tế bào, đặc biệt có nhiều trong màng plasma.

Giống như hầu hết các lipit màng, glycolipid có vùng kỵ nước bao gồm đuôi hydrocarbon apole, và đầu hoặc vùng cực, có thể được tạo thành từ các loại phân tử, tùy thuộc vào glycolipid trong câu hỏi.

Các glycolipids có thể được tìm thấy trong các sinh vật đơn bào như vi khuẩn và nấm men, cũng như trong các sinh vật phức tạp như động vật và thực vật.

Trong các tế bào động vật, glycolipids chủ yếu bao gồm một bộ xương sprialosine, trong khi ở thực vật hai loại phổ biến nhất tương ứng với các dẫn xuất diglyceride và axit sulfonic. Trong vi khuẩn có glycosyl glyceride và dẫn xuất của đường acyl hóa.

Ở thực vật, glycolipids tập trung ở màng lục lạp, trong khi ở động vật chúng có nhiều trong màng plasma. Cùng với glycoprotein và proteoglycan, glycolipids là một phần quan trọng của glycocalyx, rất quan trọng đối với nhiều quá trình tế bào.

Glycolipids, đặc biệt là các tế bào động vật, có xu hướng liên kết với nhau thông qua liên kết hydro giữa các gốc carbohydrate của chúng và lực van der Waals giữa các chuỗi axit béo của chúng. Các lipit này có mặt trong các cấu trúc màng được gọi là bè lipit, có nhiều chức năng.

Các chức năng của glycolipids là một số, nhưng ở sinh vật nhân chuẩn vị trí của chúng ở phía bên ngoài của màng plasma có liên quan từ nhiều quan điểm, đặc biệt là trong các quá trình giao tiếp, bám dính và biệt hóa tế bào.

Chỉ số

• 1 Phân loại
  • 1.1 Glycoglycerolipid
  • 1.2 Glycosphingolipids
  • 1.3 Glucofosfatidilinositoles
• 2 cấu trúc
  • 2.1 Glycoglycerolipids
  • 2.2 Glycosphingolipids
  • 2.3 Glucofosfatidilinositoles
  • 2.4 glycolipids thực vật
  • 2.5 glycolipids vi khuẩn
• 3 chức năng
• 4 tài liệu tham khảo

Phân loại

Glycolipids là glycoconjugates tạo thành một nhóm các phân tử rất không đồng nhất, có đặc điểm chung là sự hiện diện của dư lượng sacaride được nối bởi các liên kết glycosid với một nửa kỵ nước, có thể là acyl glycerol, ceramide hoặc prenyl phosphate..

Phân loại của nó dựa trên bộ xương phân tử là cầu nối giữa vùng kỵ nước và vùng cực. Vì vậy, tùy thuộc vào danh tính của nhóm này, chúng tôi có:

Glycoglycerolipid

Các glycolipid này, như glycerolipids, có bộ xương diacylglycerol hoặc monoalkyl-monoacylglycerol mà dư lượng đường được liên kết bởi các liên kết glycosid.

Glycoglycerolipids tương đối đồng đều về thành phần carbohydrate của chúng, và dư lượng galactose hoặc glucose có thể được tìm thấy trong cấu trúc của chúng, từ đó phân loại chính của chúng có nguồn gốc, cụ thể là:

• Galacto glycerolipids: chúng có dư lượng galactose trong phần carbohydrate của chúng. Vùng kỵ nước bao gồm một phân tử diacylglycerol hoặc alkyl acylglycerol.
• Glyxerol glycoside: những chất này có dư lượng glucose trong đầu cực của chúng và vùng kỵ nước chỉ bao gồm alkyl-acylglycerol.
• Sulfo glycerolipids: chúng có thể là galactose glycerolipids hoặc glycool glycoside với các nguyên tử cacbon gắn với các nhóm sulfate, tạo cho chúng đặc tính của "axit" và phân biệt chúng với glycoglycerolipids trung tính (galacto- và glyco glycol lipid).

Glycosphingolipids

Các lipit này có dạng "bộ xương" như một phần của ceramide có thể có các phân tử axit béo khác nhau được gắn vào.

Chúng là các lipit biến đổi cao, không chỉ về thành phần của chuỗi kỵ nước, mà còn liên quan đến dư lượng carbohydrate trong đầu cực của chúng. Chúng có nhiều trong các mô động vật có vú.

Phân loại của nó dựa trên loại thay thế hoặc dựa trên bản sắc của phần sacarit, chứ không phải dựa trên khu vực bao gồm các chuỗi kỵ nước. Theo các loại thay thế, việc phân loại các spakenolipids này như sau:

Glycosphingolipids trung tính: những chất có trong hexosas phần sacoside, N-acetil hexosaminas và methyl pentosas.

Sulfatide: là các glycosphingolipids có chứa este sulfate. Chúng có điện tích âm và đặc biệt có nhiều trong vỏ myelin trong tế bào não. Những loại phổ biến nhất có dư lượng galactose.

Gangliosides: còn được gọi là sialosil glycolipids, là những chất có chứa axit sialic, vì vậy chúng còn được gọi là glycosphingolipids có tính axit.

Phosphoinositide-glycolipids: bộ xương được tạo thành từ phosphoinositide-ceramides.

Glucofosfatidilinositoles

Chúng là lipit thường được công nhận là chất neo ổn định cho protein trong lớp kép lipid. Chúng được thêm vào sau dịch mã vào đầu C của nhiều protein thường được tìm thấy ở mặt ngoài của màng tế bào chất.

Chúng bao gồm một trung tâm glucan, đuôi phospholipid và một loại phosphoethanolamine liên kết chúng lại với nhau.

Cấu trúc

Các glycolipid có thể có các gốc sacarit liên kết với phân tử bằng các liên kết N- hoặc O-glycosid, và thậm chí thông qua các liên kết không glycosid, như liên kết este hoặc amide.

Phần sacarit rất khác nhau, không chỉ về cấu trúc mà cả thành phần. Phần sacarit này có thể bao gồm mono-, di-, oligo- hoặc polysacarit của các loại khác nhau. Họ có thể có đường amin và thậm chí đường có tính axit, đơn giản hoặc phân nhánh.

Tiếp theo, một mô tả ngắn gọn về cấu trúc chung của ba loại glycolipids chính:

Glycoglycerolipids

Như đã đề cập trước đây, ở động vật, glycoglycerolipids có thể có dư lượng galactose hoặc glucose, bị phosphat hóa hoặc không. Các chuỗi axit béo trong các lipit này nằm trong khoảng từ 16 đến 20 nguyên tử carbon.

Trong galacto glycerolipids, sự kết hợp giữa đường và khung lipid xảy ra thông qua liên kết-glucosidic giữa C-1 của galactose và C-3 của glycerol. Hai nguyên tử glycerol khác được ester hóa bằng axit béo hoặc C1 được thay thế bằng nhóm alkyl và C2 bằng nhóm acyl.

Một dư lượng galactose thường được quan sát, mặc dù sự tồn tại của digalactoglycerolipids đã được báo cáo. Khi nó là một slufogalactoglicerolípido, thông thường nhóm sulfate nằm trong C-3 của dư lượng galactose.

Cấu trúc glycoprotein glycoprotein hơi khác một chút, đặc biệt là về số lượng dư lượng glucose có thể lên đến 8 dư lượng liên kết với nhau bằng liên kết loại α (1-6). Phân tử glucose đóng vai trò là cầu nối đến bộ xương lipid được liên kết với nó bằng liên kết α (1-3).

Trong sulfoglucoglycerolipids, nhóm sulfate liên kết với carbon ở vị trí 6 của dư lượng glucose cuối cùng.

Glycosphingolipids

Giống như các spakenolipids khác, glycosphingolipids có nguồn gốc từ một L-serine cô đặc với một axit béo chuỗi dài tạo thành một cơ sở spakenoid được gọi là sphingosine. Khi carbon 2 của sphingosine liên kết với một axit béo khác, một ceramide được sản xuất, đó là cơ sở phổ biến cho tất cả các spakenolipids..

Tùy thuộc vào loại sphingolipid, chúng bao gồm dư lượng D-glucose, D-galactose, N-acetyl-D-galactosamine và N-acetylglucosamine, cũng như axit sialic. Các ganglioside có lẽ là đa dạng và phức tạp nhất về các nhánh của chuỗi oligosacarit.

Glucofosfatidilinositoles

Trong các glycolipids này, dư lượng của trung tâm glucan (glucosamine và mannose) có thể được sửa đổi theo những cách khác nhau thông qua việc bổ sung các nhóm phosphoethanolamine và các loại đường khác. Sự đa dạng này cung cấp một sự phức tạp lớn về cấu trúc, điều quan trọng là việc đưa nó vào màng.

Glycolipit thực vật

Lục lạp của nhiều loại tảo và thực vật bậc cao được làm giàu với galacto-glycerolipids có đặc tính trung tính tương tự như của cerebroside ở động vật. Mono- và digalactolipids được liên kết to với một nửa diglyceride, trong khi sulpholipids là dẫn xuất chỉ có glucose-glucose.

Glycolipid vi khuẩn

Ở vi khuẩn, glycosyl glyceride có cấu trúc tương tự như phosphoglyceride động vật, nhưng chứa dư lượng carbohydrate bị ràng buộc bởi glycosyl hóa ở vị trí 3 của sn-1,2-diglyceride. Các dẫn xuất của đường acyl hóa không chứa glycerol nhưng axit béo liên kết trực tiếp với đường.

Dư lượng sacaride phổ biến nhất trong số các glycolipid của vi khuẩn là galactose, glucose và mannose.

Chức năng

Ở động vật, glycolipids có chức năng quan trọng trong giao tiếp tế bào, biệt hóa và tăng sinh, gây ung thư, đẩy điện (trong trường hợp glycolipid phân cực), bám dính tế bào, trong số những thứ khác..

Sự hiện diện của nó trong nhiều màng tế bào của động vật, thực vật và vi sinh vật chiếm chức năng quan trọng của nó, đặc biệt liên quan đến các tính chất của bè lipid đa chức năng.

Phần carbohydrate của glycosphingolipids là yếu tố quyết định tính kháng nguyên và khả năng miễn dịch của các tế bào mang nó. Nó có thể tham gia vào các quá trình nhận dạng giữa các tế bào, cũng như trong các hoạt động "xã hội" của tế bào.

Các glycerolipids galacto trong thực vật, với sự phong phú tương đối của chúng trong màng thực vật, có một chức năng quan trọng trong việc thiết lập các đặc tính của màng là sự ổn định và hoạt động chức năng của nhiều protein màng.

Chức năng của glycolipids ở vi khuẩn cũng rất đa dạng. Một số glycoglycerolipids được yêu cầu để cải thiện tính ổn định của bộ đôi. Chúng cũng đóng vai trò là tiền chất của các thành phần màng khác và cũng hỗ trợ sự tăng trưởng trong tình trạng thiếu anoxia hoặc phốt phát.

Neo GPI hoặc glycosidylphosphatidylinositols cũng có trong bè lipid, tham gia vào sự truyền tín hiệu, trong sinh bệnh học của nhiều vi sinh vật ký sinh và theo hướng của màng tế bào.

Có thể nói rằng các chức năng chung của glycolipids, cả ở thực vật, cũng như ở động vật và vi khuẩn, tương ứng với việc thiết lập tính ổn định và tính lưu động của màng; tham gia vào các tương tác lipid-protein cụ thể và nhận dạng tế bào.

Tài liệu tham khảo

1. Abdel-mawgoud, A.M., & Stephanopoulos, G. (2017). Các glycolipids đơn giản của vi khuẩn: Hóa học, hoạt động sinh học và kỹ thuật trao đổi chất. Công nghệ sinh học tổng hợp và hệ thống, 1-17.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2015). Sinh học phân tử của tế bào (tái bản lần thứ 6). New York: Khoa học vòng hoa.
3. Ando, ​​T., Imamura, A., Ishida, H., & Kiso, M. (2007). Tổng hợp Glycolipids. Nghiên cứu carbohydrate, 797-813.
4. Benson, A. (1964). Lipid màng thực vật. Annu. Nhà máy Rev. Vật lý trị liệu, 15, 1-16.
5. Bronislaw, L., Liau, Y. U. N. H., & Slomiany, A. (1987). Glycoglycerolipids động vật. Prog. Lipid Res., 26, 29-51.
6. Holzl, G., & Dormann, P. (2007). Cấu trúc và chức năng của glycoglycerolipids ở thực vật và vi khuẩn. Prog. Lipid Res., 46, 225-243.
7. Honke, K. (2013). Sinh tổng hợp và chức năng sinh học của sulfoglycolipids. Proc. Jpn. Học viện Ser B, 89 (4), 129-138.
8. Kanfer, J., & Hakomori, S. (1983). Hóa sinh Sp Breatholipid. (D. Hanahan, Ed.), Sổ tay nghiên cứu về lipid 3 (lần xuất bản thứ nhất).
9. Koynova, R., & Caffrey, M. (1994). Các pha và chuyển pha của glycoglycerolipids. Hóa học và Vật lý của Lipid, 69, 181-207.
10. Luật, J. (1960). Glycolipit. Đánh giá hàng năm, 29, 131-150.
11. Paulick, M. G., & Bertozzi, C. R. (2008). Neo Glycosylphosphatidylinositol: Một màng neo-phức tạp. Hóa sinh, 47, 6991-7000.