ГЛОБОСИДИ: СТРУКТУРА, БИОСИНТЕЗА, ФУНКЦИЈЕ И ПАТОЛОГИЈЕ - БИОЛОГИЈА

У глобозид су врста сфинголипид припада хетерогени породици гликосфинголипида и карактерише имајући у својој структури сложени поларна група гликани сложену структуру везан на церамидом окосницу помоћу гликозидна веза-Б.

Они су класификовани унутар серије „глобуса“ гликофинголипида присуством централне структуре општег облика Галα4Галβ4ГлцβЦер, а њихова номенклатура је генерално заснована на броју и врсти остатака шећера у поларним главама.

Општа структура глобозида (Извор: БКмУБ2010017, путем Викимедиа Цоммонс)

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

Као и сви мембрански липиди, глобосиди имају важне структурне функције у стварању и редоследу липидних слојева.

Међутим, за разлику од њихових киселих или фосфорилираних колега, функција глобосида није толико везана за производњу сигналних молекула, већ за њихово учешће као део гликокоњугата у плазма мембрани.

Структура

Они деле неке структурне и функционалне сличности са осталим члановима групе глукосфинголипида: церебросиди, ганглиозиди и сулфатиди; укључујући састав главног скелета и нус-продукте његовог метаболизма.

Међутим, глобосиди се разликују од киселих гликофинголипида (попут ганглиозида) у погледу наелектрисања њихових поларних група угљених хидрата, пошто су електрично неутрални на физиолошком пХ, што изгледа да има снажне последице на њихове функције као део ванћелијског матрикса.

Ове групе поларних глава обично имају више од две молекуле шећера, међу којима су обично Д-глукоза, Д-галактоза и Н-ацетил-Д-галактозамин, а у мањој мери фукоза и Н-ацетилглукозамин. .

Као и код других сфинголипида, глобосиди могу бити веома разнолики молекули, узимајући у обзир више комбинација масних киселина везаних за костур сфингозина или могуће варијације олигосахаридних ланаца хидрофилног дела.

Биосинтеза

Пут почиње синтезом церамида у ендоплазматском ретикулу (ЕР). Окосница сфингозина прво се формира кондензацијом Л-серина и палмитоил-ЦоА.

Церамид се потом ствара дејством ензима церамид синтазе, који кондензују други молекул масне киселине-ЦоА са сфингозинском окосницом на угљенику на положају 2.

Још увек у ЕР, произведени церамиди се могу модификовати додавањем остатка галактозе да би се формирали галакто церамиди (ГалЦер), или се уместо тога могу транспортовати у комплекс Голгија било дејством протеина преношења церамида (ЦЕРТ ) или везикуларним транспортом.

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

Додавање сложености

ГлцЦер се производи на цитосолном лицу раних Голгија. Затим се може транспортовати до луминалног лица комплекса и после тога гликозилирати специфичним ензимима гликозидазе који стварају сложеније гликофинголипиде.

Уобичајени прекурсори свих гликофинголипида синтетишу се у Голгијевом комплексу дејством гликозилтрансфераза из ГалЦер-а или ГлцЦер-а.

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

Када ГлцЦер прође кроз Голгијев везикуларни систем трговине људима, галактозилиран је за производњу лактозилцерамида (ЛацЦер). ЛацЦер је тачка гране из које се синтетишу прекурсори осталих гликофинголипида, то јест молекула којем су накнадно додани још неутрални поларни остаци шећера. Ове реакције катализују специфичне глобосиде синтазе.

Локација

Ови липиди се налазе углавном у људском ткиву. Као и многи гликофинголипиди, глобосиди су обогаћени на спољној површини плазма мембране многих ћелија.

Они су посебно важни у људским еритроцитима, где представљају главну врсту гликолипида на ћелијској површини.

Поред тога, као што је горе поменуто, они су део скупа гликокоњугата плазма мембране многих не-нервних органа, углавном бубрега.

Карактеристике

Функције глобосида до данас нису до краја расвијетљене, али познато је да неке врсте повећавају пролиферацију и покретљивост ћелија, за разлику од инхибиције ових догађаја узрокованих неким ганглиозидима.

Тетра гликозилирани глобосиде, Гб4 (ГалНАцβ3Галα4Галβ4ГлцβЦер), функционише у препознавању структурних поремећаја еритроцита током процеса ћелијске осетљивости на месту.

Недавна испитивања утврдила су укљученост Гб4 у активацију ЕРК протеина у ћелијским линијама карцинома, што би могло значити његово учешће у иницијацији тумора. Ови протеини припадају сигналној каскади протеинске киназе активиране митогеном (МАПК), која се састоји од елемената Раф, МЕК и ЕРК.

Пријављено је њихово учешће као рецептора за неке бактеријске токсине из породице Схига, тачније глобосиде Гб3 (Галα4Галβ4ГлцβЦер), такође познато као ЦД77, изражено у незрелим Б ћелијама; такође као рецептори за фактор адхезије за ХИВ (гп120) и чини се да имају импликације на одређене врсте рака и друге болести.

Сродне патологије

Постоје бројне врсте липидозе код људи. Глобосиди и њихови метаболички путеви односе се посебно на две болести: Фабријеву болест и Сандхоффову болест.

Фабриова болест

Односи се на наследни системски поремећај повезан са полом, који се први пут примећује код пацијената са више пурпурних флека у пупчаној регији. Утјече на органе попут бубрега, срца, очију, екстремитета, дијела гастроинтестиналног и нервног система.

То је продукт поремећаја метаболизма у ензиму серамид трихексозидаза, одговорном за хидролизу трихексосикерамида, интермедијера у катаболизму глобосида и ганглиозида, који изазива накупљање ових гликолипида у ткивима.

Сандхофф-ова болест

Ова патологија је у почетку описана као варијанта Таи-Сацхсове болести, повезана са метаболизмом ганглиозида, али ово такође представља нагомилавање глобосида у висцери. То је наследни поремећај са аутосомно рецесивним узорцима који прогресивно уништава неуроне и кичмену мождину.

То има везе са одсуством облика А и Б ензима β-Н-ацетил хексосаминидазе услед мутација у ХЕКСБ гену. Ови ензими одговорни су за један од корака разградње неких гликофинголипида.

Референце

Биеберицх, Е. (2004). Интеграција метаболизма гликофинголипида и одлука о судбини ћелија у карциному и матичним ћелијама: преглед и хипотеза. Глицоцоњугате Јоурнал, 21, 315–327.
Бради, Р., Гал, А., Брадлеи, Р., Мартенссон, Е., Варсхав, А., & Ластер, Л. (1967). Ензимски дефект у Фабријевој болести. Тхе Нев Енгланд Јоурнал оф Медицине, 276 (21), 1163–1167.
Д'Ангело, Г., Цапассо, С., Стиццо, Л., и Руссо, Д. (2013). Гликофинголипиди: синтеза и функције. Часопис ФЕБС, 280, 6338–6353.
Ето, И., Сузуки, К. (1971). Мозгални сфингогликолипиди у Краббеовој глоуидној леукодистрофији. Часопис за неурохемију, И (1966).
Јонес, ДХ, Лингвоод, Калифорнија, Барбер, КР, & Грант, ЦВМ (1997). Глобозид као мембрански рецептор: разматрање комуникације олигосахарида са хидрофобном доменом †. Биоцхемистри, 31 (97), 8539-8547.
Меррилл, АХ (2011). Метаболички путеви сфинголипида и гликофинголипида у ери сфинголипидомије. Цхемицал Ревиевс, 111 (10), 6387-6422.
Парк, С., Квак, Ц., Схаиман, ЈА, & Хое, Ј. (2012). Глобозид потиче активирање ЕРК-а интеракцијом са рецептором фактора раста. Биоцхимица ет Биопхисица Ацта, 1820 (7), 1141–1148.
Америчко Министарство здравља и људских услуга (2008). Генетиц Хоме Референце Сандхофф-ова болест. Преузето са ввв.гхр.нлм.них.гов/цондитион/сандхофф-дисеасе#дефинитион
Спенце, М., Риплеи, Б., Ембил, Ј., и Тибблес, Ј. (1974). Нова варијанта Сандхоффове болести. Педијат. Рез., 8, 628-637.
Татематсу, М., Имаида, К., Ито, Н., Тогари, Х., Сузуки, И., и Огиу, Т. (1981). Сандхофф-ова болест. Ацта Патхол. Јпн, 31 (3), 503–512.
Траверсеер, М., Гаслондес, Т., Милеси, С., Мицхел, С., & Деланнаи, Е. (2018). Поларни липиди у козметици: новији трендови у екстракцији, одвајању, анализи и главним примјенама. Пхитоцхем Рев, 7, 1–32.
Иамакава, Т., Иокоиама, С., & Кисо, Н. (1962). Структура главног глобозида хуманих еритроцита. Часопис за биохемију, 52 (3).

ГЛОБОСИДИ: СТРУКТУРА, БИОСИНТЕЗА, ФУНКЦИЈЕ И ПАТОЛОГИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025