Glikolipidek
 |
Ezt a szócikket némileg át kellene dolgozni a wiki jelölőnyelv szabályainak figyelembevételével, hogy megfeleljen a Wikipédia alapvető stilisztikai és formai követelményeinek. |
 |
Ez a szócikk feltüntet forrásokat, de azonosíthatatlan, hol használták fel őket a szövegben. Önmagában ez nem minősíti a szócikk tartalmát: az is lehet, hogy minden állítása pontos. Segíts lábjegyzetekkel ellátni az állításokat! Lásd még: A Wikipédia nem az első közlés helye |
Az glikolipidek Ezek membrán lipidek, amelyek poláris fejcsoportjában szénhidrátok találhatók. Nekik van a legtöbb aszimmetrikus eloszlás a membrán lipidjei között, mivel kizárólag a sejthártyák külső egyrétegében találhatók, különösen a plazmamembránban.
A legtöbb membrán lipidhez hasonlóan a glikolipideknek is van egy hidrofób régiója, amely apoláris szénhidrogén farokból áll, és egy fej vagy poláris régió, amely a kérdéses glikolipidtől függően különféle molekulákból állhat.
A glikolipidek megtalálhatók az egysejtű organizmusokban, mint például a baktériumok és az élesztő, valamint olyan összetett organizmusokban, mint az állatok és a növények.
Állati sejtekben a glikolipidek túlnyomórészt egy szfingozin-vázból állnak, míg a növényekben a két leggyakoribb a diglicerideknek és a szulfonsavszármazékoknak felel meg. A baktériumokban vannak glikozil-gliceridek és acilezett cukrok származékai is.
Növényekben a glikolipidek kloroplasztikus membránokban koncentrálódnak, míg állatoknál bőségesen vannak a plazmamembránban. A glikoproteinekkel és a proteoglikánokkal együtt a glikolipidek a glycocalyx fontos részét képezik, ami kulcsfontosságú sok sejtes folyamat szempontjából.
A glikolipidek, különösen az állati sejteké, hajlamosak a szénhidrát-részeik közötti hidrogénkötés révén, valamint a zsírsavláncaik közötti van der Waals-erők révén kapcsolódni. Ezek a lipidek a lipid tutajok néven ismert membránszerkezetekben vannak, amelyek többféle funkcióval rendelkeznek.
A glikolipidek funkciói különbözőek, de az eukariótákban a plazmamembrán külső felületén való elhelyezkedésük több szempontból is releváns, különösen a kommunikációs, adhéziós és sejtdifferenciálási folyamatokban.
Osztályozás A glikolipidek olyan glikokonjugátumok, amelyek nagyon heterogén molekulacsoportot alkotnak, és amelyek közös jellemzője a szacharidmaradékok jelenléte, amelyek glikozidos kötésekkel kapcsolódnak egy hidrofób részhez, amely lehet acil-glicerin, ceramid vagy prenil-foszfát.
Osztályozása azon molekuláris vázon alapszik, amely a hidat a hidrofób és a poláris régió között képezi. Így a csoport azonosságától függően:
Glikoglicerolipid Ezeknek a glikolipideknek, akárcsak a glicerin-lipideknek, diacil-glicerin vagy monoalkil-monoacil-glicerin gerince van, amelyhez a cukormaradékok glikozidos kötésekkel kapcsolódnak.
A glikoglicerolipidek szénhidrát-összetételüket tekintve viszonylag egyenletesek, szerkezetükben galaktóz- vagy glükózmaradványok találhatók, amelyekből a fő osztályozásuk származik, nevezetesen:
Galacto glicerolipidek: szénhidrát-részükben galaktóz-maradványok vannak. A hidrofób régió diacil-glicerin vagy alkil-acil-glicerin molekulából áll. Glükóz-glicerin-lipidek: Ezeknek poláros fejükön glükózmaradványok vannak, és a hidrofób régió kizárólag alkil-acil-glicerinből áll. Szulfo-glicerin-lipideklehetnek vagy galakto-glicerin-lipidek, vagy glükóz-glicerin-lipidek, amelyek szénatomjai szulfátcsoportokhoz kapcsolódnak, amelyek a "savas" jellegzetességet adják nekik, és megkülönböztetik őket a semleges glikoglicerolipidektől (galakto- és glicerin-lipidek). Glükoszfingolipidek Ezeknek a lipideknek "váz" molekulája van egy ceramid rész, amelyhez különböző zsírsavmolekulák kapcsolódhatnak.
Nagyon változó lipidek, nemcsak a hidrofób láncaik összetétele, hanem a poláros fejükben található szénhidrátmaradványok szempontjából is. Számos emlősszövetben bővelkednek.
Osztályozásuk a szubsztitúció típusán vagy a szacharid rész azonosságán alapszik, nem pedig a hidrofób láncokból álló régión. A szubsztitúció típusai szerint ezen szfingolipidek osztályozása a következő:
Semleges glükoszfingolipidek: a szacharid részeként hexózokat, N-acetil-hexosaminokat és metil-pentózokat tartalmaznak.
Szulfatidok: ezek a glükoszfingolipidek, amelyek szulfátésztereket tartalmaznak. Negatív töltésűek és különösen bőségesek az agysejtek mielinhüvelyeiben. A leggyakoribb galaktózmaradványok vannak.
Gangliozidok: Szialozil-glikolipidekként is ismertek, amelyek sziálsavat tartalmaznak, ezért savas glikoszfingolipidekként is ismertek.
Foszfoinozidido-glikolipidek: a váz foszfoinozitido-keramidokból áll.
Glikofoszfatidil-inozitok Ezek lipidek, amelyeket általában a fehérjék stabil horgonyaként ismernek fel a kétrétegű lipidben. Posttranszlációs úton hozzáadják sok olyan fehérje C-terminális végéhez, amelyek jellemzően a citoplazmatikus membrán külső oldala felé néznek.
Ezek egy glükán központból, egy foszfolipid farokból és egy foszfoetanol-amin részből állnak, amely megköti őket.
Szerkezet A glikolipidek tartalmazhatják a szacharid-részeket a molekulához N- vagy O-glükozid kötésekkel, sőt, nem glükozid kötésekkel, például észter- vagy amidkötésekkel.
A szacharid rész erősen változó, nemcsak szerkezetileg, hanem összetételében is. Ez a szacharidrész különböző típusú mono-, di-, oligo- vagy poliszacharidokból állhat. Lehetnek amino-cukrok, sőt savas, egyszerű vagy elágazó cukrok.
Itt van egy rövid leírás a glikolipidek három fő osztályának általános szerkezetéről:
Glikoglicerolipidek Mint fent említettük, az állatok glikoglicerolipidjei tartalmazhatnak galaktóz- vagy glükózmaradékokat, foszfatálva vagy nem. A zsírsavláncok ezekben a lipidekben 16 és 20 szénatom között vannak.
A galaktoglicerolipidekben a cukor és a lipid gerinc közötti egyesülés a galaktóz C-1 és a glicerin C-3 közötti β-glükozid kötésekkel jön létre. A glicerin másik két szénatomját vagy zsírsavval észterezzük, vagy C1-et egy alkilcsoport és C2-t egy acilcsoport szubsztituál.
Általában egyetlen galaktózmaradvány figyelhető meg, bár a digalaktoglicerolipidek létezéséről beszámoltak. Amikor egy szlufogalaktoglicerolipidről van szó, általában a szulfátcsoport a galaktózmaradék C-3-nál található.
A glicerin-lipidek szerkezete kissé eltér, különösen a glükózmaradékok számát tekintve, amelyek legfeljebb 8 maradékot tartalmazhatnak, amelyek összekapcsolódnak α (1-6) típusú kötésekkel. A lipidgerincet áthidaló glükózmolekula α (1-3) kötéssel kapcsolódik hozzá.
Szulfoglikoglicerolipidekben a szulfátcsoport a terminális glükózmaradék 6-os helyzetében lévő szénhez kapcsolódik.
Glükoszfingolipidek A többi szfingolipidhez hasonlóan a glikoszfingolipidek egy hosszú szénláncú zsírsavval kondenzált L-szerinből származnak, amely szfingoid-bázist képez. Amikor egy másik zsírsav a szfingozin 2-es szénéhez kötődik, ceramid keletkezik, amely az összes szfingolipid közös bázisa.
A szfingolipid típusától függően ezek D-glükóz-, D-galaktóz-, N-acetil-D-galaktozamin- és N-acetil-glükózamin-maradékokból, valamint sziilsavból állnak. A gangliozidok az oligoszacharid-láncok elágazásait tekintve talán a legváltozatosabbak és a legösszetettebbek.
Glikofoszfatidil-inozitok Ezekben a glikolipidekben a glükán centrum maradványok (glükózamin és mannóz) foszfoetanol-amin-csoportok és más cukrok hozzáadásával különböző módon módosíthatók. Ez a fajta nagy szerkezeti összetettséget biztosít számukra, ami fontos a membránba való behelyezésük szempontjából.
Növényi glikolipidek Számos alga és magasabb rendű növény kloroplasztjait semleges galakto-glicerin-lipidekkel dúsítják, amelyek hasonló tulajdonságokkal bírnak, mint az állatok cerebrozidjai. A mono- és digalaktolipidek β-kapcsoltak egy diglicerid részhez, míg a szulfolipidek csak az a-glükózból származnak.
Bakteriális glikolipidek A baktériumokban a glikozil-gliceridek szerkezetileg analógak az állati foszfogliceridekkel, de tartalmaznak szénhidrátmaradékokat, amelyek az sn-1,2-diglicerid 3. helyzetében glikozilezéssel kapcsolódnak. Az acilezett cukorszármazékok nem glicerint, hanem zsírsavakat tartalmaznak, amelyek közvetlenül a cukrokhoz kapcsolódnak.
A baktériumok glikolipidjei között a leggyakoribb szacharidmaradékok a galaktóz, a glükóz és a mannóz.
Jellemzők Az állatoknál a glikolipidek fontos szerepet játszanak többek között a sejtkommunikációban, a differenciálódásban és a proliferációban, az onkogenezisben, az elektromos taszításban (a poláris glikolipidek esetében), a sejtek tapadásában.
Állatok, növények és mikroorganizmusok számos sejtmembránjában való jelenléte fontos funkciójának köszönhető, amely különösen összefügg a multifunkcionális lipid tutajok tulajdonságával.
A glikoszfingolipidek szénhidrátos része meghatározó az azt hordozó sejtek antigén és immunogenitásában. Részt vehet a sejtek közötti felismerési folyamatokban, valamint a celluláris "társadalmi" tevékenységekben.
A növényekben található galacto glicerin-lipidek, tekintettel a növényi membránokban való relatív bőségükre, fontos szerepet játszanak a membrán jellemzőinek, például számos membránfehérje stabilitásának és funkcionális aktivitásának megállapításában.
A glikolipidek baktériumokban betöltött szerepe szintén változatos. A kétréteg stabilitásának javításához néhány glikoglicerolipidre van szükség. Más membránkomponensek prekurzoraként is szolgálnak, és támogatják az anoxia vagy a foszfáthiány növekedését is.
A GPI-horgonyok vagy a glükozidil-foszfatidil-inozitok lipid-tutajokban is jelen vannak, részt vesznek a jelátvitelben, számos parazita mikroorganizmus patogenezisében és az apikális membrán orientációjában.
Ezután elmondható, hogy a glikolipidek általános funkciói, mind a növényekben, mind az állatokban, mind a baktériumokban, megfelelnek a membrán stabilitásának és folyékonyságának megállapításának; részvétel a specifikus lipid-fehérje kölcsönhatásokban és a sejtek felismerésében.
Hivatkozások 1. Abdel-mawgoud, A. M. és Stephanopoulos, G. (2017).A mikrobák egyszerű glikolipidjei: kémia, biológiai aktivitás és anyagcsere-technika. Szintetikus és rendszerbiotechnológia, 1–17. 2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., és Walter, P. (2015). A sejt molekuláris biológiája (6. kiadás). New York: Garland Science. 3. Ando, T., Imamura, A., Ishida, H., & Kiso, M. (2007). A glikolipidek szintézise. Szénhidrátkutatás, 797–813. 4. Benson, A. (1964). Növényi membrán lipidek. Annu. Tiszteletes Plant. Physiol., 15, 1-16. 5. Bronislaw, L., Liau, Y. U. N. H. és Slomiany, A. (1987). Állati glikoglicerolipidek. Prog. Lipid Res., 26, 29–51. 6. Holzl, G. és Dormann, P. (2007). A glikoglicerolipidek szerkezete és működése növényekben és baktériumokban. Prog. Lipid Res., 46, 225–243. 7. Honke, K. (2013). Szulfoglikolipidek bioszintézise és biológiai funkciói. Proc. Jpn. Acad. Ser. B, 89 (4), 129–138. 8. Kanfer, J. és Hakomori, S. (1983). Szfingolipid biokémia. (D. Hanahan, szerk.), Lipid Research 3 kézikönyve (1. kiadás). 9. Koynova, R. és Caffrey, M. (1994). A glikoglicerolipidek fázisai és fázisátmenetei. A lipidek kémiája és fizikája, 69, 181–207. 10. Law, J. (1960). Glikolipidek. Éves Szemle, 29., 131–150. 11. Paulick, M. G. és Bertozzi, C. R. (2008). A glikozil-foszfatidil-inozit horgony: komplex membrán-rögzítés. Biochemistry, 47, 6991-7000
This article "Glikolipidek" is from Wikipedia. The list of its authors can be seen in its historical and/or the page Edithistory:Glikolipidek. Articles copied from Draft Namespace on Wikipedia could be seen on the Draft Namespace of Wikipedia and not main one.
