Ganglósidos

Que sont les gangliósidos?

Les Ganglósidos Ce sont des sphingolipides membranaires appartenant à la classe de glycosphingolipides acides. Ce sont les glucolipides les plus abondants et sont impliqués dans la régulation de nombreuses propriétés membranaires, ainsi que des protéines associées à celles-ci. Ils sont particulièrement abondants dans les tissus nerveux.

Ils se caractérisent par la présence de déchets de sucre avec des groupes carboxyle (acides sialiques) et avec des sulfatides, qui contiennent un groupe de sulfate SOIT--lié dans un résidu de glucose ou de galactose. Ils représentent l'une des deux familles de glycosphingolipides acides chez les eucaryotes.

Le terme ganglions a été inventé en 1939 par le biochimiste allemand Ernst Klenk, lorsqu'il a fait référence à un mélange de composés extraits du cerveau d'un patient atteint de la maladie de Niemann-pick. Cependant, la première structure d'un ganglien a été élucidée en 1963.

Ils partagent avec les sphingolipides le squelette hydrophobe de céramide trans Parmi les carbones des positions 4 et 5.

Structure des ganglions

Les ganglions sont caractérisés par le groupe de tête polaire d'oligosaccharides dans la composition duquel il existe des molécules d'acide sinal uni par des liaisons β-glucosidiques au squelette hydrophobe du céramide.

Ce sont des molécules extrêmement diverses en vue des multiples combinaisons possibles entre les chaînes d'oligosaccharides, les différents types d'acide sialique et les queues apolaires liées au squelette de céramide, à la fois de la sphinxine et des acides gras unis par milieu de liaisons à ladite squelette.

Dans le tissu nerveux, les chaînes d'acides gras les plus courantes entre les ganglions sont représentées par l'acide palmitique et stéarique.

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Caractéristiques du groupe polaire

La région de la tête polaire de ces sphingolipides leur offre un fort caractère hydrophile. Ce groupe polaire est très volumineux par rapport aux phospholipides tels que la phosphatidylcholine, par exemple.

La raison de cette volunité a à voir avec la taille des chaînes d'oligosaccharides, ainsi qu'avec la quantité de molécules d'eau associées à ces glucides.

Les acides sialiques sont dérivés de l'acide 5-amino-3,5-dideoxi-d-glyce-D-Galat-non 2 -ulopiranosoïque ou acide neuramine. Il existe trois types d'acides sialiques connus dans les gangliasiasidos: 5-N-Acétyl, 5-N-Acétyl-9-SOIT-Acétyle et 5-N-divateur glycolil, qui est le plus fréquent chez les humains en bonne santé.

En général, les mammifères (y compris les primates) sont capables de synthétiser l'acide 5-N-Glycolil-Neuramine, mais les humains doivent l'obtenir à partir de sources alimentaires.

La classification de ces lipides peut être basée à la fois sur le nombre de déchets d'acide sinalique (1-5) et dans leur position dans la molécule de glycosphingolipide.

La séquence d'oligosaccharide la plus courante est Galβ1-3Galnacβ1-4Galβ1-4Glcβ tétrasaccharide, mais moins de déchets peuvent également être trouvés.

Fonctions des gangliasidos

Les implications biologiques exactes des ganglions n'ont pas été complètement élucidées, cependant, elles semblent être impliquées dans la différenciation cellulaire et la morphogenèse, dans l'union de certains virus et bactéries, et dans les processus d'adhésion cellulaire spécifique au type tel que les ligands pour les protéines sélectionnées.

Dans le système nerveux

Les gluosphingolipides avec de l'acide siral sont particulièrement pertinents dans le système nerveux, en particulier dans les cellules cérébrales grises du cerveau. Cela a à voir avec le jeu de Glycon, en général, sont reconnus comme des informations efficaces et des véhicules d'entrepôt pour les cellules.

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Ils sont situés de manière prépondérante dans la monocouche externe de la membrane plasmique, ils ont donc une participation importante au glucocálix, ainsi que des glycoprotéines et des protéoglycanes.

Cette matrice glucocálix ou extracellulaire est essentielle pour le mouvement cellulaire et l'activation des voies de signalisation impliquées dans la croissance, la prolifération et l'expression génétique.

Dans la signalisation cellulaire

Comme ce qui se passe avec d'autres sphingolipides, les produits BY de la dégradation des gangliosides ont également des fonctions importantes, en particulier dans les processus de signalisation et dans le recyclage des éléments pour la formation de nouvelles molécules lipidiques.

Au sein de la bicouche, les gangliaxides se produisent en grande partie dans les radeaux lipidiques sphériques, où des «domaines de signalisation de GLYC» sont établis qui médient également les interactions intercellulaires et la signalisation transmembranaire par stabilisation et association avec des protéines complètes. Ces billes lipidiques remplissent des fonctions importantes dans le système immunitaire.

Dans la structure

Ils favorisent la conformation et le repliement correct des protéines membranaires importantes, comme c'est le cas des ganglions de GM1 dans le maintien de la structure hélicoïdale de la protéine α-synucléine, dont la forme aberrante est associée à la maladie de Parkinson. Ils se sont également associés aux pathologies de la maladie de Huntington, de Tay-Sachs et d'Alzheimer.

Synthèse des ganglions

La biosynthèse des glycosphingolipides dépend en grande partie du transport intracellulaire à travers l'écoulement des vésicules du réticulum endoplasmique (ER), à travers l'appareil de Golgi et se terminant dans la membrane plasmique.

Le processus biosynthétique commence par la formation du squelette en céramide dans la face cytoplasmique des urgences. La formation de glycosphingolipides se produit plus tard dans l'appareil de Golgi.

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Les enzymes de glycosidase en charge de ce processus (glucosyltransférase et galactosyltransférase) sont trouvées sur la face cytosolique du complexe Golgi.

L'ajout de déchets d'acide sialique à la chaîne d'oligosaccharides croissants est catalysé par quelques glycosyltransférase liés à la membrane, mais qui sont limités au côté luminal de la membrane Golgi.

Différentes lignes de preuve suggèrent que la synthèse des ganglions les plus simples se produit dans la région précoce du système de membranes Golgi, tandis que les plus complexes se produisent dans les régions les plus "tardives" ".

Régulation

La synthèse est régulée dans le premier cas par l'expression des glycosyltransférases, mais des événements épigénétiques tels que la phosphorylation des enzymes impliquées et d'autres peuvent également être impliquées.

Applications

Certains chercheurs ont concentré leur attention sur l'utilité d'un ganglgo particulier, le GM1. Toxine synthétisée par V. Choléra Chez les patients cholériques, il a une sous-unité responsable de la reconnaissance spécifique de ces ganglions, qui est présenté à la surface des cellules muqueuses de l'intestin.

Ainsi, le GM1 a été utilisé pour la reconnaissance des marqueurs de cette pathologie lorsqu'il est inclus dans la synthèse de liposomes utilisés pour le diagnostic du choléra.

D'autres applications incluent la synthèse de ganglions spécifiques et de leur union à des supports stables à des fins de diagnostic ou à la purification et à l'isolement des composés pour lesquels ils ont une affinité. Il a également été déterminé qu'ils peuvent servir de marqueurs pour certains types de cancer.

Les références

1. Gangliosides. En. Sonnino et un. Prinetti (eds.), Méthodes en biologie moléculaire 1804. Presse humaine.
2. Van echten, g., & Sandhoff, k. (1993). Ganglions du métabolisme. Le Journal of Biological Chemistry, 268(8), 5341-5344.