Нейрохимия - Ашмарин И.П.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка):
Особенности строения олигосахаридной части индивидуальных ганглиозидов — важнейшая характеристика, которая дает основу для существующей номенклатуры ганглиозидов. Единства в системе обозначений индивидуальных ганглиозидов среди исследователей нет, но все же чаще всего используется и наиболее удобна номенклатура, предложенная Свеннерхольмом. Согласно ей, все индивидуальные ганглиозиды делятся на моно-, ди-, три-, тетра- и пентасиалоганглиозиды по числу молекул N-ацетилнейраминовой кислоты (NAHK), приходящихся на цера-мидный остаток.
Свеннерхольм предложил буквой G обозначать ганглиозиды; подстрочными буквами М, D, Т, Q и Р — число молекул NAHK; цифрой 1 — основную нейтральную тетрасахаридную цепочку ('галактоза-ЬЬацетилгалактозамин-галактоза-глюкоза); цифрой 2
— олигосахаридную последовательность без терминальной галактозы; цифрой 3 — цепочку, не имеющую терминальной галактозы и N-ацетилгапактозамина; цифрой 4 — цепочку с единственным углеводов; а буквами “а”, “в” и “с” — разное число молекул NAHK, связанных с интернальной галактозой.
Предложенная Свеннерхольмом номенклатура не охватывает, однако, всех открытых в последнее десятилетие индивидуальных ганглиозидов с очень разнообразной структурой олигосахаридной цепочки. Недавно описаны гекса- и декасиалоганг-лиозиды, имеющие, соответственно, от 6 до 10 сиаловых кислот на церамидный остаток.
124
В настоящее время Международной комиссией по номенклатуре предложена новая система обозначения индивидуальных ганглиозидов, в которой учитывается структура олигосахарид-ной части, число молекул N-ацетил- или гликолилнейрамино-вых кислот, место и способ их присоединения к олигосахариду. В этой номенклатуре N-ацетилнейраминовая кислота получает обозначение NeuAc, гликолилнейраминовая — NeuGc, римские цифры I, II, III и IV — указывают номер сахарного остатка от церамида, к которому присоединена нейраминовая кислота, арабская цифра вверху обозначает атом углерода сахарного остатка, к которому присоединена нейраминовая кислота кетозидной связью. Структура трисахарида обозначается как GgOse3, структура тетрасахарида — GgOse4. Тогда, например, структура моно-сиалоганглиозида будет записана как II3NeuAc-GgOse4Cer.
В силу большей, чем у фосфолипидов, гидрофобности углеводородных цепочек ганглиозиды увеличивают жесткость би-липидного слоя и гидрофобно взаимодействуют с фосфолипидами и интегральными белками мембраны.
¦ Увеличение числа углеводородных атомов и ненасыщен-ности сфингозина, изменение природы жирной кислоты ганглиозидов вызывают конформационные изменения в близлежащих белках. Церамидная часть участвует в обеспечении определенного состава фосфолипидно-холестерин-белкового окружения индивидуальных ганглиозидов.
4.8.2. Локализация ганглиозидов в головном мозге
Ганглиозиды обнаружены фактически в каждом типе клеток и большинстве субклеточных образований ЦНС.
На долю собственно митохондрий приходится менее 5% ганглиозидов, на долю миелина — 28,5, а на нервные окончания — более 67%. Основным местом локализации ганглиозидов являются синаптические мембраны, которые составляют примерно 6% сухой массы мозга, причем обнаружена корреляция между накоплением ганглиозидов и синаптогенезом во время формирования мембран. Использование специальных методов показало, что ганглиозиды расположены на наружной стороне пре- и постси-наптических терминалей, принимающих непосредственное участие в передаче нервного импульса.
¦ Ганглиозиды имеют отношение не только к синаптическим контактам, но локализованы и в других типах нейрональных и глиальных мембран, о чем свидетельствуют различия в содержании и составе ганглиозидов в различных областях мозга.
125
4.8.3. Организация ганглиозидов в мембране
Молекулярная организация ганглиозидов в мембране очень динамична, что создает, с одной стороны, некоторую локальную неустойчивость мембраны, а с другой - поддерживает ее целостность. Молекулы ганглиозидов не подвержены флип-флопу, но способны к латеральной диффузии с широко варьирующей скоростью.
Несмотря на большую подвижность ганглиозидов, они не вносят хаотичность в распределение компонентов мембраны. Это достигается, во-первых, образованием горизонтальных связей между олигосахаридными цепочкам гликопротеинов и гликолипидов, приводящих к устойчивому полимерному комплексу. Во-вторых, гликолипиды и гликопротеины могут сцепляться периферическими гликозаминогликанами, которые, как правило, не закреплены в интегральной зоне мембраны, свободно диффундируют и взаимодействуют с гликолипидами и гликопротеинами ионными и водородными связями, образуя своеобразный латекс (рис.4.4). В-третьих, ограничение латерального движения гликолипидов достигается сосредоточением их в определенных областях с повышенной вязкостью. В-четвертых, топографию поверхности стабилизируют нитоскелетные системы клетки.
126
Различные поливалентные лиганды гликопротеиновой природы с помощью цитоскелетной системы вызывают в мембранах перераспределение гликолипидов в группы, участки, полюса. Степень агрегации зависит от степени взаимодействия олигосахаридных структур с лектинами, причем один и тот же агент может вызывать агрегацию одних молекул в группы, а других — в полюса.
