Jump to content

Гликолипиды

Гликолипиды

Гликолипиды – это липиды , к которым углевод присоединен гликозидной (ковалентной) связью . [1] Их роль заключается в поддержании стабильности клеточной мембраны и облегчении клеточного распознавания, что имеет решающее значение для иммунного ответа и связей, которые позволяют клеткам соединяться друг с другом с образованием тканей . [2] Гликолипиды обнаруживаются на поверхности мембран всех эукариотических клеток, где они распространяются из фосфолипидного бислоя во внеклеточную среду. [2]

Структура

[ редактировать ]

Существенной особенностью гликолипида является наличие моносахарида или олигосахарида , связанного с липидным фрагментом . Наиболее распространенными липидами клеточных мембран являются глицеролипиды и сфинголипиды , которые имеют глицериновую или сфингозиновую основу соответственно. К этому остову присоединяются жирные кислоты , так что липид в целом имеет полярную головку и неполярный хвост. Липидный бислой клеточной мембраны состоит из двух слоев липидов: внутренняя и внешняя поверхности мембраны состоят из полярных головных групп, а внутренняя часть мембраны состоит из неполярных хвостов жирных кислот.

Сахариды, которые прикреплены к полярным головным группам снаружи клетки, являются лигандными компонентами гликолипидов и также являются полярными, что позволяет им растворяться в водной среде, окружающей клетку. [3] Липид и сахарид образуют гликоконъюгат посредством гликозидной связи , которая является ковалентной связью . Аномерный углерод сахара связывается со свободной гидроксильной группой на липидном остове. Структура этих сахаридов варьируется в зависимости от структуры молекул, с которыми они связываются.

Метаболизм

[ редактировать ]

Гликозилтрансферазы

[ редактировать ]

Ферменты, называемые гликозилтрансферазами, связывают сахарид с молекулой липида, а также играют роль в сборке правильного олигосахарида , чтобы можно было активировать в клетке правильный рецептор, который реагирует на присутствие гликолипида на поверхности клетки. Гликолипид собирается в аппарате Гольджи и внедряется в поверхность пузырька , который затем транспортируется к клеточной мембране. Везикула сливается с клеточной мембраной, так что гликолипид может быть представлен на внешней поверхности клетки. [4]

Гликозидгидролазы

[ редактировать ]

Гликозидгидролазы катализируют разрыв гликозидных связей. Они используются для модификации олигосахаридной структуры гликана после его добавления к липиду. Они также могут удалять гликаны из гликолипидов, превращая их обратно в немодифицированные липиды. [5]

Дефекты обмена веществ

[ редактировать ]

Сфинголипидозы представляют собой группу заболеваний, связанных с накоплением сфинголипидов, которые не подверглись правильному расщеплению, обычно из-за дефекта фермента гликозидгидролазы. Сфинголипидозы обычно передаются по наследству, и их эффекты зависят от того, какой фермент поражен, и от степени поражения. Одним из ярких примеров является болезнь Нимана-Пика , которая может вызывать боль и повреждение нейронных сетей. [6]

Межклеточные взаимодействия

[ редактировать ]

Основная функция гликолипидов в организме — служить сайтами узнавания межклеточных взаимодействий. Сахарид гликолипида связывается со специфическим дополнительным углеводом или с лектином (углеводсвязывающим белком) соседней клетки. Взаимодействие этих маркеров клеточной поверхности лежит в основе распознавания клеток и инициирует клеточные реакции, которые способствуют таким действиям, как регуляция, рост и апоптоз . [7]

Иммунные реакции

[ редактировать ]

Примером того, как гликолипиды функционируют в организме, является взаимодействие между лейкоцитами и эндотелиальными клетками во время воспаления. Селектины , класс лектинов, обнаруженных на поверхности лейкоцитов и эндотелиальных клеток, связываются с углеводами, прикрепленными к гликолипидам, инициируя иммунный ответ. Это связывание приводит к тому, что лейкоциты покидают кровообращение и собираются вблизи места воспаления. Это первоначальный механизм связывания, за которым следует экспрессия интегринов , которые образуют более прочные связи и позволяют лейкоцитам мигрировать к месту воспаления. [8] Гликолипиды также ответственны за другие реакции, в частности, за распознавание вирусами клеток-хозяев. [9]

Группы крови

[ редактировать ]

Группы крови являются примером того, как гликолипиды на клеточных мембранах опосредуют взаимодействие клеток с окружающей средой. Четыре основные группы крови человека (А, В, АВ, О) определяются олигосахаридом, прикрепленным к специфическому гликолипиду на поверхности эритроцитов , который действует как антиген . Немодифицированный антиген, называемый антигеном H, характерен для типа O и присутствует в эритроцитах всех групп крови. Группа крови A имеет N-ацетилгалактозамин, добавленный в качестве основной определяющей структуры, группа B имеет галактозу , а группа AB содержит все три этих антигена. Антигены, которых нет в крови человека, вызывают выработку антител, которые связываются с чужеродными гликолипидами. По этой причине люди с группой крови АВ могут получать переливания всех групп крови (универсальный акцептор), а люди с группой крови О могут выступать донорами всех групп крови (универсальный донор). [10]

Химическая структура гликолипидов

Виды гликолипидов

[ редактировать ]
  • Гликоглицеролипиды: подгруппа гликолипидов, характеризующаяся ацетилированным или неацетилированным глицерином по меньшей мере с одной жирной кислотой в качестве липидного комплекса. Глицерогликолипиды часто связаны с фотосинтетическими мембранами и их функциями. Подкатегории глицерогликолипидов зависят от присоединенных углеводов. [11]
  • Гликосфинголипиды : подгруппа гликолипидов на основе сфинголипидов . Гликосфинголипиды в основном расположены в нервной ткани и отвечают за передачу сигналов в клетках. [13]
    • Цереброзиды : группа гликосфинголипидов, участвующих в мембранах нервных клеток. [14]
      • Галактоцереброзиды : тип цереброзида с галактозой в качестве сахаридной части.
      • Глюкоцереброзиды : тип цереброзидов с глюкозой в качестве сахаридной части; часто встречается в ненервных тканях.
      • Сульфатиды : класс гликолипидов, содержащий сульфатную группу в углеводе с церамидной липидной основой. Они участвуют в многочисленных биологических функциях, начиная от иммунного ответа и заканчивая передачей сигналов нервной системы.
    • Ганглиозиды : наиболее сложные гликолипиды животного происхождения. Они содержат отрицательно заряженные олигосахариды с одним или несколькими остатками сиаловой кислоты ; более 200 [15] были идентифицированы различные ганглиозиды. Их больше всего в нервных клетках.
    • Глобозиды : гликосфинголипиды, содержащие более одного сахара в составе углеводного комплекса. Они имеют множество функций; неспособность расщепить эти молекулы приводит к болезни Фабри .
    • Гликофосфинголипиды: сложные гликофосфолипиды грибов, дрожжей и растений, где их первоначально называли «фитогликолипидами». Они могут представлять собой такой же сложный набор соединений, как и отрицательно заряженные ганглиозиды у животных.
    • Гликофосфатидилинозитолы : подгруппа гликолипидов, определяемая липидным фрагментом фосфатидилинозитола, связанным с углеводным комплексом. Они могут быть связаны с С-концом белка и выполнять различные функции, связанные с различными белками, с которыми они могут быть связаны. [16]
  • Сахаролипиды

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Воет Д., Воет Дж., Пратт С. (2013). Основы биохимии жизни на молекулярном уровне (Четвертое изд.). John Wiley & Sons, Inc. Хобокен, Нью-Джерси: ISBN  9781118129180 .
  2. ^ Перейти обратно: а б «Гликолипиды» . природа . Издательская группа «Природа» . Проверено 1 ноября 2015 г.
  3. ^ Аурели М, Грасси С, Приони С, Соннино С, Принетти А (август 2015 г.). «Липидные мембранные домены головного мозга». Biochimica et Biophysical Acta (BBA) - Молекулярная и клеточная биология липидов . 1851 (8): 1006–16. дои : 10.1016/j.bbalip.2015.02.001 . ПМИД   25677824 .
  4. ^ Уильямс Дж.Дж., Торсон Дж.С. (2009). «Природные продукты гликозилтрансфераз: свойства и применение». Достижения энзимологии . Достижения в энзимологии и смежных областях молекулярной биологии. Том. 76. стр. 55–119. дои : 10.1002/9780470392881.ch2 . ISBN  9780470392881 . ПМИД   18990828 .
  5. ^ Синнотт М.Л. (ноябрь 1990 г.). «Каталитический механизм ферментативного переноса гликозила». Химические обзоры . 90 (7): 1171–1202. дои : 10.1021/cr00105a006 .
  6. ^ Сандхофф К. (1974). «Сфинголипидозы» . Журнал клинической патологии . 8 (12): 94–105. дои : 10.1136/jcp.s3-8.1.94 . ПМК   1347206 . ПМИД   4157247 .
  7. ^ Шнаар Р.Л. (июнь 2004 г.). «Гликолипид-опосредованное межклеточное распознавание при воспалении и регенерации нервов». Архив биохимии и биофизики . 426 (2): 163–72. дои : 10.1016/j.abb.2004.02.019 . ПМИД   15158667 .
  8. ^ Купер GM (2000). «Клеточно-клеточные взаимодействия» . Клетка: молекулярный подход (2-е изд.). Сандерленд (Массачусетс): Sinauer Associates.
  9. ^ Ван Б., Boons GJ (9 сентября 2011 г.). Распознавание углеводов: биологические проблемы, методы и приложения . Джон Уайли и сыновья. п. 66. ИСБН  9781118017579 .
  10. ^ Эрб IH (май 1940 г.). «Классификация групп крови: призыв к единообразию» . Журнал Канадской медицинской ассоциации . 42 (5): 418–21. ПМК   537907 . ПМИД   20321693 .
  11. ^ Перейти обратно: а б Нойфельд Э.Ф., Холл CW (январь 1964 г.). «Образование галактолипидов хлоропластами». Связь с биохимическими и биофизическими исследованиями . 14 (6): 503–8. дои : 10.1016/0006-291X(64)90259-1 . ПМИД   5836548 .
  12. ^ Харвуд Дж.Л., Николлс Р.Г. (апрель 1979 г.). «Растительный сульфолипид — основной компонент круговорота серы». Труды Биохимического общества . 7 (2): 440–7. дои : 10.1042/bst0070440 . ПМИД   428677 .
  13. ^ Хакомори С. , Игараси Ю. (декабрь 1995 г.). «Функциональная роль гликосфинголипидов в распознавании клеток и передаче сигналов» . Журнал биохимии . 118 (6): 1091–103. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a124992 . ПМИД   8720120 .
  14. ^ Юревичс Х., Хостетлер Дж., Муза Э.Д., Сэммонд Д.В., Мацусима Г.К., Тэйвс А.Д., Морелл П. (май 2001 г.). «Синтез цереброзида как мера скорости ремиелинизации после демиелинизации, вызванной купризоном, в мозге» . Журнал нейрохимии . 77 (4): 1067–76. дои : 10.1046/j.1471-4159.2001.00310.x . ПМИД   11359872 .
  15. ^ Арига Т., депутат Парламента Макдональдса, Ю РК (июнь 2008 г.). «Роль метаболизма ганглиозидов в патогенезе болезни Альцгеймера — обзор» . Журнал исследований липидов . 49 (6): 1157–75. doi : 10.1194/jlr.R800007-JLR200 . ПМК   2386904 . ПМИД   18334715 .
  16. ^ Паулик М.Г., Бертоцци Ч.Р. (июль 2008 г.). «Гликозилфосфатидилинозитоловый якорь: сложная структура, закрепляющая белки на мембране» . Биохимия . 47 (27): 6991–7000. дои : 10.1021/bi8006324 . ПМЦ   2663890 . ПМИД   18557633 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 079a68b6a43e0d827a7d1893f07925b2__1706010360
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/07/b2/079a68b6a43e0d827a7d1893f07925b2.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Glycolipid - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)