Нейрохимия - Ашмарин И.П.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка):
Quaking-мутанты - рецессивное заболевание мышей, сцепленное с полом, характеризующееся некомпактностью миелина и нарушением дифференциация олигодендроглии. У этого вида мышей резко уменьшен уровень основных липидов миелина, особенно трифосфоинозитидов, изменен жирнокислотный состав.
4.8. ЛИПИДЫ ВНЕШНЕЙ ЗОНЫ МЕМБРАН МОЗГА
В последние десятилетия для выяснения природы возбудимости мембран нейрона обратили внимание на экстраклеточ-ную зону. Эта зона, так называемый гликокаликс или экстра-клеточный матрикс, занимающий слой толщиной от 10 до 50 нм, влияет на многие макромолекулярные процессы: ионный обмен, проницаемость, эндо- и экзоцитоз, межклеточные контакты, морфогенетическую и тканеспецифическую агрегацию клеток.
Поверхностный матрикс содержит внешние компоненты рецепторов гормонов, медиаторов, ростовых факторов, нейропептидов, антигенов и других факторов. Экстраклеточный матрикс — комплексная, динамичная интегративная система, в которой изменение взаимодействия отдельных компонентов приводит к глубоким изменениям матрикса в целом.
Специфичность экстраклеточного матрикса определяется:
1) первичной структурой олигосахаридной части гликопротеинов, гликолипидов, гликозаминогликанов;
121
2) их конформацией и положением на плоскости мембраны;
3) “удельной” площадью, занимаемой гликопротеинами и гликолипидами.
Состав, структура и динамизм поверхностных гликозилиро-ванных молекул влияют на функции деления, роста, дифференциацию и гибель клетки. Особая роль принадлежит при этом гликолипидам и в особенности кислым гликолипидам — ганг-лиозидам.-
4.8.1. Ганглиозиды — специфические липиды
экстраклеточного матрикса мембран мозга
Кислые гликолипиды — ганглиозиды находятся в нервной ткани в высоких концентрациях (табл.4.7) и обогащают поверхность наиболее возбудимых мембран.
Термин ганглиозиды — общее название гликосфинголипи-дов, содержащих сиаловую кислоту, был впервые предложен Е. Кленком в 1941 г. Они содержат гидрофобную церамидную часть и гидрофильную, богатую заряженными группами олиго-сахаридную часть. Ниже приводится структура моносиалоганг-лиозида головного мозга:
Гидрофобная часть ганглиозидов включает две длинные углеводородные цепочки — сфингозин и жирную кислоту, которая связана с аминогруппой сфингозина пептидной связью. Обращает на себя внимание почти полное отсутствие в ганглиозидах мозга гидроксикислот, кетокислот и разветвленных жирных кислот. Состав сфингозиновых оснований ганглиозидов головного мозга не отличается большим разнообразием. Структура и недавно принятая номенклатура сфингозиновых оснований ганглиозидов представлены в табл.4.8.
122
Таблица 4.7. Содержание ганглиозидов в тканях человека (R.Ledeen, 1983)* Концентрация выражена в нмолях липидосвязанной сиаловой кислоты — характерного компонента ганглиозидов — на 1 г свежей ткани
Ткани Концентрация*
Серое вещество мозга 2850-3530
Белое вещество мозга 900-1570
Серое вещество спинного мозга 751
Белое вещество спинного мозга 450
Сетчатка 366
Седалищный нерв 259
Надпочечники 407-757
Печень 234
Мышцы 52
Плазма 11,3
Спинномозговая жидкость 0,841
Таблица 4.8.
Структура и номенклатура сфингозиновых оснований ганглиозидов
Тривиальное Структура Новое
название название
Сфингозин СНэ-(СН2)12“СН=СН-СН-СН-СНгОН 4-Сфингенин
ОН NH?
Дигидросфингозин СН3-(СНг)12-СН2-СНа-СН-СН-СН2ОН Сфин ганин
ОН NH2
С20-Сфингозин СНэ-(СН2)14-СН=СН“СН-СН-СН2ОН 4-Эйкозасфинге-
он nh2 нин
С^-Дигидросфин - СН,-(СН2)14-СНг-СН2-СН-СН-СН2ОН Эйкозасфинганин
гозин он nh2
123
Таким образом, гидрофобная часть ганглиозидов мозга млекопитающих достаточно консервативна по длине, числу и месту двойных связей, присутствию метильных групп. Й хотя ганглио-зиды из различных источников отличаются по составу церамид-ной части, но эти различия никогда не рассматриваются как характерная особенность для классификации ганглиозидов.
Разветвленная олигосахаридная часть присоединена р-связью к ОН-группе первого атома углерода сфингозина. Большинство ганглиозидов мозга имеют общую нейтральную углеводную часть, содержащую глюкозу, две молекулы галактозы, ацетилирован-ный галактозамин и различное число молекул сиаловой кислоты, прикрепленных либо к интернальной, либо к терминальной галактозе.
Олигосахаридная часть является доминирующей в проявлении физических, химических и иммунологических свойств молекул ганглиозидов. Различие в строении олигосахаридной части порождает исключительную гетерогенность этих соединений, которых к настоящему времени в нервной ткани млекопитающих охарактеризовано свыше 50, причем число это быстро возрастает.
