Gangliosídeo - Ganglioside

Estrutura do gangliosídeo GM1

Um gangliósido é uma molécula composta de um glicoesfingolipídeo ( ceramida e oligossacarídeo ) com um ou mais ácidos siálicos (por exemplo , ácido n-acetilneuramínico , NANA) ligados à cadeia de açúcar . NeuNAc, um derivado acetilado do ácido siálico carboidrato, torna os grupos principais dos gangliósidos aniônicos em pH 7, o que os distingue dos globosídeos .

O nome gangliosídeo foi aplicado pela primeira vez pelo cientista alemão Ernst Klenk em 1942 a lipídios recém-isolados de células ganglionares do cérebro. Mais de 60 gangliósidos são conhecidos, os quais diferem uns dos outros principalmente na posição e número de resíduos de NANA . É um componente da membrana plasmática celular que modula os eventos de transdução do sinal celular e parece se concentrar em jangadas de lipídios .

Recentemente, descobriu-se que os gangliósidos são moléculas de grande importância na imunologia . Gangliosídeos naturais e semissintéticos são considerados possíveis terapêuticas para doenças neurodegenerativas.

Localização

Os gangliósidos estão presentes e concentrados na superfície celular, com as duas cadeias de hidrocarbonetos da porção ceramida embutidas na membrana plasmática e os oligossacarídeos localizados na superfície extracelular, onde apresentam pontos de reconhecimento para moléculas extracelulares ou superfícies de células vizinhas. Eles são encontrados predominantemente no sistema nervoso, onde constituem 6% de todos os fosfolipídios.

Função

Os grupos de oligossacarídeos nos gangliósidos se estendem muito além das superfícies das membranas celulares e atuam como marcadores de superfície distintivos que podem servir como determinantes específicos no reconhecimento celular e na comunicação célula a célula. Esses grupos principais de carboidratos também agem como receptores específicos para certos hormônios glicoproteicos hipofisários e certas toxinas de proteínas bacterianas, como a toxina da cólera .

As funções dos gangliosídeos como determinantes específicos sugerem seu importante papel no crescimento e diferenciação dos tecidos, bem como na carcinogênese . Verificou-se que a formação de tumor pode induzir a síntese de um novo complemento de gangliósido, e concentrações muito baixas de um gangliósido específico podem induzir a diferenciação de células tumorais neuronais em cultura .

Gangliosídeos comuns

Estruturas de GM1, GM2, GM3

Estruturas dos gangliosídeos comuns

GM2-1 = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1 -?) BDGalNAc (1 -?) BDGalNAc (1 -?) BDGlcp (1-1) Cer
GM3 = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM2, GM2a (?) = N-Acetil-D-galactose-beta-1,4- [N-Acetilneuraminidato-alfa-2,3 -] - Galactose-beta-1,4-glicose- alfa-ceramida
GM2b (?) = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM1, GM1a = bDGalp (1-3) bDGalNAc [aNeu5Ac (2-3) )] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
asialo-GM1, GA1 = bDGalp (1-3) bDGalpNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
asialo-GM2, GA2 = bDGalpNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GM1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) bDGalp (1-4) bDGlcp (1 -1) Cer
GD3 = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD2 = bDGalpNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2- 3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1a = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1alpha = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-6)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GD1b = bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1a = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2 -3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [a Neu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1, GT1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
OAc-GT1b = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) aXNeu5Ac9Ac (2-8) aNeu5Ac (2 -3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT1c = bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) ] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GT3 = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGal (1-4) bDGlc (1-1) Cer
GQ1b = aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-3) bDGalNAc (1-4) [aNeu5Ac (2-8) aNeu5Ac (2-3)] bDGalp (1-4) bDGlcp (1-1) Cer
GGal = aNeu5Ac (2-3) bDGalp (1-1) Cer

Onde

  • aNeu5Ac = ácido N-acetil-alfa-neuramínico
  • aNeu5Ac9Ac = ácido N-acetil-9-O-acetilneuramínico
  • bDGalp = beta-D-galactopiranose
  • bDGalpNAc = N-acetil-beta-D-galactopiranose
  • bDGlcp = beta-D-glucopiranose
  • Cer = ceramida (esfingóide N-acilado geral)

Patologia

Gangliósidos são continuamente sintetizados e degradados nas células. Eles são degradados em ceramidas pela remoção sequencial de unidades de açúcar no grupo dos oligossacarídeos, catalisada por um conjunto de enzimas lisossomais altamente específicas . Mutações nos genes que codificam essas enzimas levam ao acúmulo de gangliosídeos parcialmente decompostos nos lisossomos, o que resulta em um grupo de doenças chamadas gangliosidose . Por exemplo, a doença fatal de Tay-Sachs surge como um defeito genético que não leva à produção de hexosaminidase A funcional , fazendo com que o GM2 se acumule nos lisossomos. No final das contas, as células ganglionares do sistema nervoso incham enormemente, perturbando as funções normais dos neurônios.

Um resumo que mostra as causas da esfingolipidose , incluindo gangliosidose .

Os gangliosídeos também estão envolvidos em várias doenças:

Referências

links externos