Sialinsyrastruktur, funktioner och sjukdomar



den sialinsyror de är monosackarider med nio kolatomer. De tillhör familjen neuraminsyraderivat (5-amino-3,5-dideoxi-D-glycero-D-galakto-nonulosonsyra) och är allmänt fördelade i naturen, särskilt i djurriket.

Normalt inte förekomma som fria molekyler men är förenade genom α-glukosid till kolhydratmolekyler eller andra molekyler av sialinsyra, kan sedan ta antingen terminala eller interna positioner inom en linjär kedja kolhydrater.

Termen "sialinsyra" först myntades av Gunnar Blix 1957, trots tidigare rapporter från andra forskare säger att deras upptäckt är från en eller två tidigare årtionden, då de beskrevs som en del av glykoproteiner sialo mucínicas och sfingolipider sialo (gangliosid).

Sialinsyror är närvarande i mycket av naturens riker. Vissa virus, patogena bakterier, protozoer, kräftdjur, flatmaskar, insekter och ryggradsdjur som fisk, amfibier, fåglar och däggdjur har detekterats. De har inte hittats, tvärtom, i svampar, alger eller växter.

index

  • 1 struktur
  • 2 funktioner
    • 2.1 Funktion i celladhesionsprocesser
    • 2.2 Roll i livstid för cellulära blodkomponenter
    • 2.3 Funktioner i immunsystemet
    • 2.4 Övriga funktioner
  • 3 sjukdomar
  • 4 referenser

struktur

Sialinsyror förekommer huvudsakligen i den terminala delen av glykoproteiner och ytglykolipider, vilket ger stor mångfald till dessa glykokonjugat. Differentiella sialyleringsmönster är produkten av uttrycket av vävnadsspecifika glykosyltransferaser (sialyltransferaser).

Strukturellt sialinsyror tillhör en familj av 40 naturliga derivat av neuraminsyra, som är N-acylerade, vilket resulterar i två "föräldra" strukturer: N-acetylneuraminsyra (Neu5Ac) eller N-glykolyl neuraminsyra (Neu5Gc).

Dess strukturella egenskaper innefattar närvaron av en aminogrupp (vilken kan modifieras) i position 5 och en karboxylgrupp i position 1 som kan joniseras vid fysiologiskt pH. Ett deoxygenerat C-3 kol och en glycerolmolekyl vid C-6-positionen.

Många derivat härrör från substitutionen av hydroxylgrupperna i positionerna C-4, C-7, C-8 och C-9 med acetyl-, glykol-, laktyl-, metyl-, sulfat- och fosfatpartier; såväl som införandet av dubbelbindningar mellan C-2 och C-3.

I terminalen linjära positionen, föreningen av en del av en sialinsyra oligosackaridkedja involverar en α-glykosidbindning mellan den anomera hydroxylgruppen i kol C-2 av sialinsyra och hydroxylgrupperna i kolen C-3, C- 4 eller C-6 i monosackariddelen.

Dessa bindningar kan vara mellan galaktosrester, N-acetylglukosamin, N-acetylgalaktosamin och i vissa unika gangliosider, glukos. De kan ges av N-glykosidiska eller O-glykosidbindningar.

funktioner

Det anses att sialinsyror hjälper parasitiska organismer att överleva inom värdorganismen; Ett exempel på detta är patogener av däggdjur som producerar sialsyrametabolismenzymer (sialidaser eller N-acetylneuramin-lyaser).

Ingen däggdjursarter för vilka har inte rapporterat närvaron av sialinsyra som en del av glykoproteiner glykoproteiner i allmänhet serum, slemhinnor, som en del av cell ytstrukturer eller som en del av komplexa kolhydrater.

De har hittats i sura oligosackarider av mjölk och kolostrum hos människor, nötkreatur, får, hundar och grisar, och även som en del av råttens och människans urin.

Funktion i celladhesionsprocesser

Glykokonjugat med delar av sialinsyra spelar en viktig roll i processerna för informationsutbyte mellan närliggande celler och mellan celler och deras miljö.

Förekomsten av sialinsyra i cellemembran bidrar till att en negativ laddning upprättas på ytan, vilket har positiva konsekvenser vid vissa händelser av elektrostatisk repulsion mellan celler och vissa molekyler.

Dessutom ger den negativa laddningen sialinsyrorna i membranet en roll vid transport av positivt laddade joner.

Det har rapporterats att bindningen av endotelet och epitel till det basala glomerulära membranet underlättas av sialinsyra och detta påverkar också kontakten mellan dessa celler.

Roll i livstid för cellulära blodkomponenter

Sialinsyra har viktiga funktioner som en del av glykophorin A i plasmamembranet av erytrocyter. Vissa studier har visat att innehållet i sialinsyra är omvänt proportionellt mot dessa cellers ålder.

Erytrocyter behandlade med neuraminidasenzymer, som är ansvariga för nedbrytningen av sialinsyra, reducerar deras halveringstid i blodet drastiskt från 120 dagar till några timmar. Samma sak har observerats med blodplättar.

Trombocyter förlorar vidhäftning och aggregeringskapacitet i frånvaro av sialinsyra i sina ytproteiner. I lymfocyter spelar sialinsyra också en viktig roll i celladhesions- och igenkänningsförfaranden, såväl som i interaktion med ytreceptorer.

Funktioner i immunsystemet

Immunsystemet kan särskilja mellan egna eller invasiva strukturer baserade på erkännandet av sialinsyramönstren som finns närvarande i membranen.

Sialinsyra, liksom enzymerna neuraminidas och sialyltransferas, har viktiga reglerande egenskaper. De terminala delarna av sialinsyra i plasmamembran glykokonjugat har maskeringsfunktioner eller som membranreceptorer.

Dessutom har flera författare höjt möjligheten att sialinsyra har antigena funktioner, men det är ännu inte säkert med säkerhet. Funktionerna för att maskera sialinsyraresterna är emellertid mycket viktiga vid cellreglering.

Maskering kan vara direkt eller indirekt roll skydd, beroende på om sialinsyra delen direkt täcker den antigena kolhydratrest, eller är en sialinsyra i ett intilliggande glykokonjugat som maskerar den antigena delen.

Vissa antikroppar besitter Neu5Ac-rester som uppvisar virus neutraliserande egenskaper, eftersom dessa immunglobuliner kan förhindra vidhäftningen av viruset till konjugaten sialo (glykokonjugat med delar av sialinsyra) i cellmembranet.

Övriga funktioner

I tarmkanalen spelar sialinsyror en lika viktig roll, eftersom de ingår i mucinerna, som har smörjmedel och skyddande egenskaper, som är nödvändiga för hela organismen.

Dessutom är sialinsyror också närvarande i membran av bronkial-, mags- och tarmepitelceller, där de är involverade i transport, utsöndring och andra metaboliska processer.

sjukdomar

Många sjukdomar är kända som medför abnormaliteter i sialinsyraets metabolism och dessa kallas sialidos. Bland de mest framträdande är sialuri och Sallas sjukdom, som kännetecknas av urinutsöndring med stora mängder fritt sialinsyror.

Andra sjukdomar i immunologisk ordning har att göra med förändringarna av de anabola och kataboliska enzymerna som är relaterade till metabolism av sialinsyra, vilket orsakar en avvikande ackumulering av glykokonjugat med delar av sialinsyra.

Vissa sjukdomar som är relaterade till blodfaktorer är också kända, såsom trombocytopeni, som består av minskningen av blodtrombocyterna, troligen orsakad av brist på sialinsyra i membranet.

Von Willebrands sjukdom motsvarar en defekt i förmågan hos blodplättsadhesion till subendoteliala glykokonjugat vägg membran av blodkärl som orsakas av defekter eller brister glykosylering eller sialylering av.

Glanzmanns trombastheni är en annan medfödd trombocytaggregationsstörning vars rot är närvaron av defekta glykoproteiner i trombocytmembranet. Det har visats att defekterna i dessa glykoproteiner har att göra med ett minskat innehåll av Neu5Ac.

referenser

  1. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organisk kemi (1: e upplagan). New York: Oxford University Press.
  2. Demchenko, A. V. (2008). Handbok för kemisk glykosylering: Framsteg i stereoselektivitet och terapeutisk relevans. Wiley-VCH.
  3. Rosenberg, A. (1995). Sialinsyrernas biologi. New York: Springer Science + Business Media, LLC.
  4. Schauer, R. (1982). Sialinsyror: Kemi, Metabolism och Funktion. Springer-Verlag Wien New York.
  5. Traving, C., & Schauer, R. (1998). Struktur, funktion och metabolism av sialinsyror. CMLS Cellular and Molecular Life Sciences, 54, 1330-1349.