N -гликолилнейраминовая кислота

N -гликолилнейраминовая кислота
Имена
	Другие имена GCNEU; Ngna; Nungl; Neu5gc
Идентификаторы
Номер CAS	1113-83-3 ;
3D model ( JSmol )	Интерактивное изображение ;
Чеби	Чеби: 62084 ;
Chemspider	110352 ;
PubChem CID	123802 ;
НЕКОТОРЫЙ	NB446XTC7L ;
	показывать Дюймы
	показывать Улыбается
Характеристики
Химическая формула	C 11 H 19 из 10
Молярная масса	325.27 g/mol
	За исключением случаев, когда отмечены, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). Проверьте ( что есть ?) Infobox ссылки

N -гликолилнейраминовая кислота ( NEU5GC ) является молекулой сиаловой кислоты, обнаруженной у большинства нечеловеческих млекопитающих. человека Люди не могут синтезировать NEU5GC, потому что CMAH необратимо мутирован, хотя он обнаруживается в других обезьянах. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Ген CMAH кодирует CMP -N -ацетилнейраминовую кислоту гидроксилазу, которая является ферментом, ответственным за CMP-Neu5GC из CMP -n -ацетилнейраминовой (CMP-neu5ac) кислоты. ^{[ 3 ]} По оценкам, эта потеря CMAH произошла два -три миллиона лет назад, незадолго до появления рода HOMO . ^{[ 4 ]}

NEU5GC тесно связан с общеизвестной N -ацетилнейраминовой кислотой ( NEU5AC ). NEU5AC отличается одним атомом кислорода, который добавляется ферментом CMAH в цитозоле клетки. У многих млекопитающих обе эти молекулы переносятся в аппарат Гольджи , чтобы они могли быть добавлены ко многим гликоконъюгатам . Однако у людей NEU5GC не присутствует. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Устранение гена NEU5GC у людей

С потерей гена NEU5GC и увеличением избыточного NEU5AC взаимодействие между патогенами и предками человека было бы затронуто. Было бы меньше восприимчивости к NEU5GC-связывающим патогенам и большей восприимчивости к NEU5AC-связывающим патогенам. Предполагается, что человеческие предки, не имеющие производства NEU5GC, пережили тогдашнюю эпидемию малярии . Однако, с ростом Plasmodium falciparum , паразита, который вызывает малярию сегодня, люди снова подвергались исчезновению, так как этот новый штамм малярии имел связывание предпочтения к богатым Neu5ac эритроцитам у людей. ^{[ 4 ]} Последние исследования показывают, что люди, которым не хватает Neu5ac на своих эритроцитах, с меньшей вероятностью получат малярию от паразитов, которые это вызывают. ^{[ Цитация необходима ]}

Возникновение

NEU5GC встречается у большинства млекопитающих, за исключением, таких как люди, хорьки , утконос , пород западных собак и обезьяны нового мира . ^{[ 6 ]} Следы можно найти у людей, хотя ген для кодирования для производства NEU5GC был устранен давно. Эти следовые количества поступают от потребления животных в рационе человека. В основном источниками являются красное мясо, такое как ягненка, свинина и говядина. Его также можно найти в молочных продуктах, но в меньшей степени. NEU5GC не может быть найден у птицы и встречается только в следовых количествах в рыбе. Это подтверждает, что NEU5GC в основном встречается в продуктах происхождения млекопитающих. ^{[ 4 ]} Ланолин в шампуне также содержит NEU5GC. ^{[ 7 ]}

В 2017 году ученые преуспели в косвенной идентификации присутствия NEU5GC из нескольких древних окаменелостей животных, датированных более миллионами лет назад, самый старый из которых был датирован примерно до 4 млн лет . ^{[ 8 ]}

Влияние на людей

Несмотря на то, что NEU5GC не известен как каким -либо механизмом в организме человека (из -за отсутствия генов), наши тела взаимодействуют с триллионами микроорганизмов, которые способны к сложным биологическим реакциям. Сообщается, что NEU5GC обнаруживается при концентрации при раке человека, а также в образцах фекалий, что позволяет предположить, что люди принимают NEU5GC в рамках своего рациона. Считается, что поглощение - макротиноцитоз , а сиаловая кислота может быть перенесена в цитозоль транспортером сиалина . У людей есть NEU5GC-специфические антитела, часто на высоких уровнях.

Диетическое поглощение и экскреция

Принимая во внимание NEU5GC во все части тела, некоторые из которых - муцины, волосы, слюна, сыворотку и кровь - обычно выделяются. NEU5GC быстро поглощается в кишечном тракте, причем некоторые из них превращаются в ацилманнозамины кишечными клетками и бактериями, а затем переоценивают обратно в NEU5GC в организме. Согласно исследованию абсорбции, около 3–6% от дозы приемов NEU5GC было выведено в течение 4–6 часов, с пиковой скоростью экскреции через 2–3 часа и возвращением к базовым уровням в течение 24 часов. У муцинов было наблюдалось увеличение с 1 по 4 дней, причем увеличение также обнаружено в волосах после приема. ^{[ 7 ]} Эта таблица и эта таблица (S3) показывают уровни NEU5GC в обычных продуктах.

Рак

NEU5GC был предложен в качестве механизма, связывающего обработанное мясо и потребление красного мяса с риском колоректального рака. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}

Механизм поглощения

Сиаловые кислоты отрицательно заряжены и гидрофильные, поэтому они не легко пересекают гидрофобные области клеточных мембран. Именно из -за этого поглощение NEU5GC должно происходить через эндоцитарный путь. Более конкретно, экзогенные молекулы NEU5GC вступают в клетки через клатрин-независимые эндоцитарные пути с помощью пиноцитоза. После того, как NEU5GC вошел в клетку через пиноцитоз, молекула высвобождается лизосомальной сиалидазой. Затем молекула переносится в цитозоль лизосомальной сиаловой кислотой переносчиком. Отсюда NEU5GC доступны для активации и дополнения к гликоконъюгатам . Поскольку NEU5GC, по -видимому, усиливается в природных опухолях и опухолях плода, предполагается, что этот механизм поглощения усиливается факторами роста. ^{[ 13 ]}

Смотрите также

Ссылки

^
Чоу, Хсун-Хуа; Такемацу, Хирому; Диас, Сандра; Ибер, Джейн; Никерсон, Элизабет; Райт, Керри Л.; Многомор, Элейн А.; Нельсон, Дэвид Л.; Уоррен, Стивен Т.; Варки, Аджит (1998). «Мутация в гидроксилазе CMP-сиалиновой кислоте человека произошла после дивергенции гомо-панели » . Труды Национальной академии наук . 95 (20): 11751–6. Bibcode : 1998pnas ... 9511751c . doi : 10.1073/pnas.95.20.11751 . JSTOR 49259 . PMC 21712 . PMID 9751737 .
- «Разница между людьми и обезьянами связана с отсутствующим атомом кислорода» . UCSD Health Sciences (пресс -релиз). 25 сентября 1998 года.
^ Варки, Аджит (2001). «Потеря N-гликолилнейраминовой кислоты у людей: механизмы, последствия и последствия для эволюции гоминидов» . Американский журнал физической антропологии . 116 (Suppl 33): 54–69. doi : 10.1002/ajpa.10018 . PMC 7159735 . PMID 11786991 .
^ Гадери, Дарий; Тейлор, Рэйчел Э; Падлер-Каравани, Vered; Диас, Сандра; Varki, Ajit (2010). «Последствия присутствия N-гликолилнейраминовой кислоты в рекомбинантных терапевтических гликопротеинах» . Nature Biotechnology . 28 (8): 863–7. doi : 10.1038/nbt.1651 . PMC 3077421 . PMID 20657583 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Varki, Ajit (2010). «Уникальная эволюция человека генетики и биологии сиаловой кислоты» . Труды Национальной академии наук . 107 (Suppl 2): 8939–46. Bibcode : 2010pnas..107.8939V . doi : 10.1073/pnas.0914634107 . PMC 3024026 . PMID 20445087 .
^ Данква, Селаси (4 апреля 2016 года). «Древний вариант сиаловой кислоты человека ограничивает появляющийся зоонозный паразит малярии» . Природная связь . 7 : 11187. Bibcode : 2016natco ... 711187d . doi : 10.1038/ncomms11187 . PMC 4822025 . PMID 27041489 .
^ Нг, Престон С.К.; Бум, Рафаэль; Хартли-Тасселл, Лорен Э.; Стин, Джейсон А.; Ван, Хуи; Луковски, Сэмюэль В.; Хоторн, Паула Л.; Трезиз, Энн Эо; Колоэ, Питер Дж.; Гриммонд, Шон М.; Хасельхорст, Томас; фон Ицштейн, Марк; Патон, Адриенн В.; Патон, Джеймс С.; Дженнингс, Майкл П. (2014). «Хорьки исключительно синтезируют NEU5AC и экспрессируют естественные гуманизированные рецепторы вируса гриппа А» . Природная связь . 5 : 5750. Bibcode : 2014natco ... 5.5750n . doi : 10.1038/ncomms6750 . PMC 4351649 . PMID 25517696 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Tangvoranuntakul, P; Gagneux, p; Диас, с; Бардо, м; Варки, н; Варки, а; Мурмор, E (2003). «Поглощение человека и включение иммуногенной нечеловеческой диетической сиаловой кислоты» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (21): 12045–50. BIBCODE : 2003PNAS..10012045T . doi : 10.1073/pnas.2131556100 . PMC 218710 . PMID 14523234 .
^ Бергфельд, Энн К.; Лоуренс, Роджер; Диас, Сандра Л.; Пирс, Оливер М.Т.; Гадери, Дарий; Gagneux, Pascal; Leakey, Meave G.; Varki, Ajit (2017). «N-гликолильные группы нечеловеческих хондроитиновых сульфатов выживают при древних окаменелостях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (39): E8155 - E8164. BIBCODE : 2017PNAS..114E8155B . doi : 10.1073/pnas.17063061114 . ISSN 0027-8424 . PMC 5625913 . PMID 28893995 .
^ Alisson-Silva, F.; Каваниши, К.; Варки А. (2016). «Человеческий риск заболеваний, связанных с потреблением красного мяса: анализ текущих теорий и предложенная роль для метаболического включения нечеловеческой сиаловой кислоты» . Молекулярные аспекты медицины . 51 : 16–30. doi : 10.1016/j.mam.2016.07.002 . PMC 5035214 . PMID 27421909 .
^ Demeyer, D.; Mertens, B.; De Smet, S.; Уленс, М. (2016). «Механизмы, связывающие колоректальный рак с потреблением (обработанного) красного мяса: обзор». Критические обзоры в области питания и питания . 56 (16): 2747–2766. doi : 10.1080/10408398.2013.873886 . HDL : 1854/LU-8518004 . PMID 25975275 .
^ Ван, Дж.; Shewell, LK; День, CJ; Дженнингс, депутат (2023). «N-гликолилнейраминовая кислота в качестве биомаркера рака углеводов». Трансляционная онкология . 31 : 101643. DOI : 10.1016/j.tranon.2023.101643 . HDL : 10072/428860 . PMID 36805917 .
^ Liang, M.; Wu, J.; Li, H.; Чжу, Q. (2024). «N-гликолилнейраминовая кислота в красном мясе и обработанном мясе-это проблема со здоровьем: обзор формирования, риска для здоровья и снижения». Комплексные обзоры в области пищевых продуктов и безопасности пищевых продуктов . 32 (2): E13314. doi : 10.1111/1541-4337 . PMID 38389429 .
^ Бардор, Мюриэль; Nguyen, Dzung H.; Диас, Сандра; Varki, Ajit (2004). «Механизм поглощения и включения нечеловеческой сиалиновой кислоты N-гликолилораминовой кислоты в клетки человека» . Журнал биологической химии . 280 (6): 4228–37. doi : 10.1074/jbc.m412040200 . PMID 15557321 .

Дальнейшее чтение

Samraj, Annie N.; Пирс, Оливер М.Т.; Läubli, Heinz; Криттенден, Алисса Н.; Бергфельд, Энн К.; Банда, Калян; Грегг, Кристофер Дж.; Bingman, Andrea E.; Secrest, Патрик; Диас, Сандра Л.; Варки, Нисси М.; Varki, Ajit (2014). «Гликан, полученный из красного мяса, способствует воспалению и прогрессированию рака» . Труды Национальной академии наук . 112 (2): 542–547. Bibcode : 2015pnas..112..542S . doi : 10.1073/pnas.1417508112 . PMC 4299224 . PMID 25548184 .

[1] Чоу, Хсун-Хуа; Такемацу, Хирому; Диас, Сандра; Ибер, Джейн; Никерсон, Элизабет; Райт, Керри Л.; Многомор, Элейн А.; Нельсон, Дэвид Л.; Уоррен, Стивен Т.; Варки, Аджит (1998). «Мутация в гидроксилазе CMP-сиалиновой кислоте человека произошла после дивергенции гомо-панели » . Труды Национальной академии наук . 95 (20): 11751–6. Bibcode : 1998pnas ... 9511751c . doi : 10.1073/pnas.95.20.11751 . JSTOR 49259 . PMC 21712 . PMID 9751737 .
«Разница между людьми и обезьянами связана с отсутствующим атомом кислорода» . UCSD Health Sciences (пресс -релиз). 25 сентября 1998 года.

[2] «Разница между людьми и обезьянами связана с отсутствующим атомом кислорода» . UCSD Health Sciences (пресс -релиз). 25 сентября 1998 года.

[2] Варки, Аджит (2001). «Потеря N-гликолилнейраминовой кислоты у людей: механизмы, последствия и последствия для эволюции гоминидов» . Американский журнал физической антропологии . 116 (Suppl 33): 54–69. doi : 10.1002/ajpa.10018 . PMC 7159735 . PMID 11786991 .

[Implications-3] Гадери, Дарий; Тейлор, Рэйчел Э; Падлер-Каравани, Vered; Диас, Сандра; Varki, Ajit (2010). «Последствия присутствия N-гликолилнейраминовой кислоты в рекомбинантных терапевтических гликопротеинах» . Nature Biotechnology . 28 (8): 863–7. doi : 10.1038/nbt.1651 . PMC 3077421 . PMID 20657583 .

[Uniquely_Human-4] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Varki, Ajit (2010). «Уникальная эволюция человека генетики и биологии сиаловой кислоты» . Труды Национальной академии наук . 107 (Suppl 2): 8939–46. Bibcode : 2010pnas..107.8939V . doi : 10.1073/pnas.0914634107 . PMC 3024026 . PMID 20445087 .

[5] Данква, Селаси (4 апреля 2016 года). «Древний вариант сиаловой кислоты человека ограничивает появляющийся зоонозный паразит малярии» . Природная связь . 7 : 11187. Bibcode : 2016natco ... 711187d . doi : 10.1038/ncomms11187 . PMC 4822025 . PMID 27041489 .

[6] Нг, Престон С.К.; Бум, Рафаэль; Хартли-Тасселл, Лорен Э.; Стин, Джейсон А.; Ван, Хуи; Луковски, Сэмюэль В.; Хоторн, Паула Л.; Трезиз, Энн Эо; Колоэ, Питер Дж.; Гриммонд, Шон М.; Хасельхорст, Томас; фон Ицштейн, Марк; Патон, Адриенн В.; Патон, Джеймс С.; Дженнингс, Майкл П. (2014). «Хорьки исключительно синтезируют NEU5AC и экспрессируют естественные гуманизированные рецепторы вируса гриппа А» . Природная связь . 5 : 5750. Bibcode : 2014natco ... 5.5750n . doi : 10.1038/ncomms6750 . PMC 4351649 . PMID 25517696 .

[ncbi.nlm.nih.gov-7] Jump up to: ^а ^{беременный} Tangvoranuntakul, P; Gagneux, p; Диас, с; Бардо, м; Варки, н; Варки, а; Мурмор, E (2003). «Поглощение человека и включение иммуногенной нечеловеческой диетической сиаловой кислоты» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 100 (21): 12045–50. BIBCODE : 2003PNAS..10012045T . doi : 10.1073/pnas.2131556100 . PMC 218710 . PMID 14523234 .

[BergfeldLawrence2017-8] Бергфельд, Энн К.; Лоуренс, Роджер; Диас, Сандра Л.; Пирс, Оливер М.Т.; Гадери, Дарий; Gagneux, Pascal; Leakey, Meave G.; Varki, Ajit (2017). «N-гликолильные группы нечеловеческих хондроитиновых сульфатов выживают при древних окаменелостях» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 114 (39): E8155 - E8164. BIBCODE : 2017PNAS..114E8155B . doi : 10.1073/pnas.17063061114 . ISSN 0027-8424 . PMC 5625913 . PMID 28893995 .

[9] Alisson-Silva, F.; Каваниши, К.; Варки А. (2016). «Человеческий риск заболеваний, связанных с потреблением красного мяса: анализ текущих теорий и предложенная роль для метаболического включения нечеловеческой сиаловой кислоты» . Молекулярные аспекты медицины . 51 : 16–30. doi : 10.1016/j.mam.2016.07.002 . PMC 5035214 . PMID 27421909 .

[10] Demeyer, D.; Mertens, B.; De Smet, S.; Уленс, М. (2016). «Механизмы, связывающие колоректальный рак с потреблением (обработанного) красного мяса: обзор». Критические обзоры в области питания и питания . 56 (16): 2747–2766. doi : 10.1080/10408398.2013.873886 . HDL : 1854/LU-8518004 . PMID 25975275 .

[11] Ван, Дж.; Shewell, LK; День, CJ; Дженнингс, депутат (2023). «N-гликолилнейраминовая кислота в качестве биомаркера рака углеводов». Трансляционная онкология . 31 : 101643. DOI : 10.1016/j.tranon.2023.101643 . HDL : 10072/428860 . PMID 36805917 .

[12] Liang, M.; Wu, J.; Li, H.; Чжу, Q. (2024). «N-гликолилнейраминовая кислота в красном мясе и обработанном мясе-это проблема со здоровьем: обзор формирования, риска для здоровья и снижения». Комплексные обзоры в области пищевых продуктов и безопасности пищевых продуктов . 32 (2): E13314. doi : 10.1111/1541-4337 . PMID 38389429 .

[Uptake-13] Бардор, Мюриэль; Nguyen, Dzung H.; Диас, Сандра; Varki, Ajit (2004). «Механизм поглощения и включения нечеловеческой сиалиновой кислоты N-гликолилораминовой кислоты в клетки человека» . Журнал биологической химии . 280 (6): 4228–37. doi : 10.1074/jbc.m412040200 . PMID 15557321 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]