Нейрохимия - Ашмарин И.П.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка):
Лактоны были обнаружены в ганглиозидах мозга. В нейтральной или слабокислой среде терминальная молекула нейраминовой кислоты полисиалоганглиозидов спонтанно образует лак-тон, а в более кислой среде этот процесс затрагивает и другие молекулы нейраминовой кислоты. Установлено, что ионы кальция предотвращают образование лактонов в терминальных молекулах нейраминовой кислоты.
¦ Ганглиозиды, имеющие нейраминовую кислоту в лактон-ной форме, обладают иными физико-химическими свойствами, они не заряжены, нейтральны. Поэтому образование лактонов является процессом, изменяющим заряд молекулы, и в более общем виде является примером модификации структуры отдельного компонента ганглиозидов, приводящей к изменению информационной емкости всей сложной молекулы.
но
Н(
с
:н,—со—n 3 н
136
4.8.10.0-ацетнлирование ганглиозидов — один из
возможных механизмов изменения их структуры
В структуре нейраминовой кислоты очень важна боковая по-лиеидроксильная группировка, уникальная среди олигосахарид-ных компонентов поверхности:
он 6
is
НОН2С-9^^^У 4 CH3CONH'^2^0H
5
Эта полигидроксильная группировка может быть дополнительно ацетилирована и, возможно, метилирована. В природе известно несколько производных О-ацетилнейраминовых кислот, в которых ацетилированы гидроксилы у 4, 7, 8 и 9-го атомов углерода:
соон
н
I ^ооссн3
сн conh | I он не® J<
| ,соон
7^НОН „ СНОН 8|
9СН3ОН
и
I/OH Н-. /С ^С СН-
CH-CONH I I 3
1 с'0Н
'О'' ''СООН
I
НС
снососн. I 3
снон
н
н ^0Н
л ^сн,
CH3CONH I IJ0H
не. сГ I хо^ хсоон снон I
снон
сн*ососн_
г
н
I ^ососн н\ /< с сн
сн CONH^I I 20Н
НС
Ро^ х снон
соон
снон
I
CHjOCOCHj
137
н
сГ0Н
^ "ч.
^ С
г
ОН
Н(Ч
| х0 VCOOH СНОСОСН-
I 3
снон
I
А—N-ацвт и л-4 О-ацетил-Б—N - ацетил-7 О-ацетил-В—М-ацетил-Э-О-ацетил*
Г—N-ацетил-4,9*ди-0*ацети л Д—N-ацетил *7,9-дм-О-ацети л--нейрамииовал кислота
Пока неизвестно, осуществляется ли модификация ганглиозидов ацетилированием ферментативно и что является источником ацетила.
Появление дополнительных ацетильных групп изменяет структуру и конформацию нейраминовой кислоты и ее внутри-и межмолекулярные взаимодействия. Оно делает ее менее доступной сиалилтрансферазам и резко меняет способность ганглиозидов связывать металлы. Увеличивается структурное разнообразие индивидуальных ганглиозидов. Участки поверхности, занятые ацетилированными ганглиозидами, будут иметь иные архитектурные и опознавательно-информационные свойства.
В настоящее время считают, что N-ацетилнейраминовая кислота выполняет антиадгезивную роль в гликоконъюгатах поверхности, маскируя специальные рецепторные стороны. Баланс между сиало- и асиалоганглиозидами определяет адгезию и узнавание клеток. Специфическое присоединение нейраминовой кислоты к рецепторам является одним из механизмов, с помощью которого клетка модулирует свой потенциал узнавания и изменяет свое поведение.
¦ Таким образом, ганглиозиды вносят существенный вклад в функции нейрональных мембран. Ганглиозиды несут многочисленные отрицательные заряды, образуя поверхностный анионный слой с выраженным сродством к катионам. Все структурные изменения ганглиозидов за счет гликозилирования, ре-и десиалирования, ацетилирования, образования лактонов и взаимодействия с ионами, гликопротеинами, фосфолипидами и белками влияют, прежде всего, на их заряд и затрагивают электрогенную природу мембран. Сочетание необычайной структурной пластичности с лабильной электрогенностью и способностью к узнаванию других молекул делает эти уникальные соединения участниками проведения нервного импульса в нейронах и регуляции этого процесса.
138
4.8.11. Иммунологические свойства ганглиозидов
Антитела специфически реагируют с олигосахаридной частью ганглиозидов независимо от того, прикреплена ли она к липидам, белку, нуклеиновой кислоте. В последнее время начинает вырисовываться и роль церамидной части в антигенных свойствах ганглиозидов.
Введенные интрацеребрально антигакглиозидные антитела нарушают функции ЦНС, причем эти изменения были следствием нарушения синаптических контактов. Особенно полезными в такого рода исследованиях оказались анти-G м, антитела, поскольку четко доказаны рецепторные функции GM1 и его большая экспонированность и доступность антителам на поверхности клетки в экстраклеточном пространстве. Введение анти-СМ1 антител ингибирует обучение путем блокирования стадии консолидации, задерживает развитие молодых животных, блокирует обезболивание морфином и седативное действие резерпина, нарушает некоторые холинергические функции в гипоталамусе.
