غانغليوزيد

الغانغليوزيد (بالإنجليزية: Ganglioside)‏ هو جزيء يتكون من جلايكوسفينغوليبيد (بالإنجليزية: glycosphingolipid)‏ 1 مع واحد أو أكثر من الأحماض السياليك (على سبيل المثال، حمض أسيتيلنورامينيك، نانا) مرتبطة على سلسلة السكر.[1][2][3] نيوناك، وهو مشتق مؤسيل من حمض السياليك الكربوهيدراتي، يجعل مجموعات الرأس من غانغليوزيد أنيوني في درجة الحموضة 7، والذي يميزها عن غلوبوسيدس (globosides).

تركيب الغانغليوزيد (GM1)

استخدم اسم غانغليوسيد لأول مرة من قبل العالم الألماني إرنست كلينك في عام 1942، حيث طبّقه على الدهون المعزولة حديثا من خلايا العقدة في الدماغ. حيث يوجد هناك أكثر من 60 غانغليوزيد معروفة، والتي تختلف عن بعضها البعض - في المقام الأول - في مكان وعدد  بقايا النانا. وهو مكون من غشاء البلازما للخلية الذي ينظم أحداث نقل إشارة الخلية، ويبدو أن التركيز في الطوافات الدهنية (الليبد رافت) [بحاجة لمصدر].

في الآونة الأخيرة، تم التوصل إلى أن الغانغليوزيدس تعد جزيئات هامة للغاية في علم المناعة. وتعتبر الغانغليوزيدات الطبيعية وشبه الاصطناعية علاجات ممكنة للاضطرابات العصبية.

توجد وتتركز الغانغليوزيدات على أسطح الخلايا، مع اثنين من سلاسل الهيدروكربون من شاردة السيراميد وتكون مضمنة في غشاء البلازما، وأما السكريات قليلة التعدد فتقع على السطح خارج الخلية، حيث أنها تقدم نقاط التعرف للجزيئات خارج الخلية أو لأسطح الخلايا المجاورة. في الغالب تتواجد الغانغليوزيدات في الجهاز العصبي حيث تشكل 6٪ من جميع الدهون الفوسفورية.

الوظيفة

مجموعات السكريات قليلة التعدد على غانغليوزيدات تمتد إلى ما هو أبعد من أسطح أغشية الخلايا، وتعمل كعلامات تمييز للسطح التي يمكن أن تكون بمثابة محددات خاصة في التعرف الخلوي والاتصالات من خلية إلى خلية. هذه المجموعات الكاربوهيدرية الرأس تكون أيضا بمثابة مستقبلات محددة لبعض هرمونات الغدة النخامية وبعض السموم البروتينية البكتيرية مثل سموم الكوليرا.

وظائف الغانغليوزيدات كمحددات خاصة تشير إلى دورها الهام في نمو وتمايز الأنسجة وكذلك هو الحال في المسرطنات. وقد تبين أن عملية تشكل الورم يمكن أن تسبب في توليف مكمل جديد من الغانغليوزيد، وتركيزات منخفضة جدا من الغانغليوزيد يمكن أن تحفز التمايز لخلايا الورم العصبية المزروعة مخبريا.

أشهر أنواع الغانغليوزيدات
تركيب الغانغليوزيدات (GM1, GM2, GM3)
  • (One NANA ("M"
    • GM1
    • GM2
    • GM3
  • (Two NANAs ("D"
    • GD1a
    • GD1b
    • GD2
    • GD3
  • (Three NANAs ("T"
    • GT1b
    • GT3
  • (Four NANAs ("Q"
    • GQ1

تركيب الغانغليوزيدات الشائعة

GM2-1 = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-?)bDGalNAc(1-?)bDGalNAc(1-?)bDGlcp(1-1)Cer

GM3 = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GM2,GM2a(?) = N-Acetyl-D-galactose-beta-1,4-[N-Acetylneuraminidate- alpha-2,3-]-Galactose-beta-1,4-glucose-alpha-ceramide GM2b(?) = aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GM1,GM1a = bDGalp(1-3)bDGalNAc[aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

asialo-GM1,GA1 = bDGalp(1-3)bDGalpNAc(1-4)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

asialo-GM2,GA2 = bDGalpNAc(1-4)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GM1b = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GD3 = aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GD2 = bDGalpNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GD1a = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GD1alpha = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-6)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GD1b = bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GT1a = aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc

(1-4)[aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GT1,GT1b = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

OAc-GT1b = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)aXNeu5Ac9Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GT1c = bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GT3 = aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGal(1-4)bDGlc(1-1)Cer

GQ1b = aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-3)bDGalNAc(1-4)[aNeu5Ac(2-8)aNeu5Ac(2-3)]bDGalp(1-4)bDGlcp(1-1)Cer

GGal = aNeu5Ac(2-3)bDGalp(1-1)Cer

حيث:

aNeu5Ac = 5-acetyl-alpha-neuraminic acid

aNeu5Ac9Ac = 5,9-diacetyl-alpha-neuraminic acid

bDGalp = beta-D-galactopyranose

bDGalpNAc = N-acetyl-beta-D-galactopyranose

bDGlcp = beta-D-glucopyranose

Cer = ceramide (general N-acylated sphingoid)

علم الأمراض المتعلق بالغانغليوزيدات

يتم تصنيع وإحلال الغانغليوزيدات بشكل مستمر في الخلايا. حيث أنها تتحلل إلى سيراميدات عن طريق إزالة متتابعة من وحدات السكر في مجموعة السكريات قليلة التعدد، محفزة من قبل مجموعة من الإنزيمات الليزوزومية محددة للغاية.

تؤدي الطفرات في ترميز الجينات لهذه الإنزيمات إلى تراكم أجزاء محللة من الغانغليوزيدات في الليزوزومات، مما يؤدي إلى مجموعة من الأمراض تسمى غانغليوزيدوسيس. على سبيل المثال، مرض تاي-ساشس المميت ينشأ عن عيب وراثي يؤدي إلى عدم وجود هيكسوسامينيداز A فعالة، مما يسبب تراكم GM2 في الليزوزومات. مما يؤدي في نهاية المطاف إلى انتفاخ خلايا العقدة في الجهاز العصبي بشكل كبير، مما يزعج الوظائف الطبيعية للخلايا العصبية.  

ملخص يوضح مسببات سفينغوليبيدوسيس، بما في ذلك غانغليوزيدات.

وتشارك الغانغليوزيدات أيضا في عدة أمراض:

  • الأنفلونزا، حيث يستغل الهيماجلوتينين من فيروس الإنفلونزا بعض الغانغليوزيدات لدخول وإصابة الخلايا التي تعبر عنها.
  • متلازمة غيلان-باريه، التي كانت مرتبطة بإنتاج الأجسام المضادة للغانغليوزيدات.
  • الكوليرا.
  • الكزاز.
  • التسمم الوشيقي.
  • الجذام.
  • السمنة، حيث أن الإنتاج الغير كاف من الغانغليوزيدات في العصبونات العصبية المتوسطة القبلية يلغي الليبتين العصبي  وإشارات الأنسولين.

ملاحظات

1: الجليكوسفينغوليبيد: هو عبارة عن سيراميد وسكريات قليلة التعدد.

المراجع
  1. "معلومات عن غانغليوزيد على موقع ebi.ac.uk". ebi.ac.uk. مؤرشف من الأصل في 10 ديسمبر 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  2. "معلومات عن غانغليوزيد على موقع thes.bncf.firenze.sbn.it". thes.bncf.firenze.sbn.it. مؤرشف من الأصل في 10 ديسمبر 2019. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
  3. "معلومات عن غانغليوزيد على موقع jstor.org". jstor.org. مؤرشف من الأصل في 12 مارس 2020. الوسيط |CitationClass= تم تجاهله (مساعدة)
    • ·        "Gangliosides, structure, occurrence, biology and analysis"the original
    • ·        Jump up^ doi10.1007/s00018-005-5188-yPMID16158191
    • ·        ^ Jump up to:a b ISBN0-7167-0174-X
    • ·        Jump up^ ISBN9780716743392
    • ·        Jump up^ doi10.1086/589624PMID18522505
    • ·        Jump up^ "Involvement of 9-O-Acetyl GD3 ganglioside in Mycobacterium leprae infection of Schwann cells"Journal of Biological ChemistryAmerican Society of Biochemistry and Molecular Biologydoi10.1074/jbc.M110.147272PMC2962507 PMID20739294. Retrieved 15 April 2016
    • ·        Jump up^ "Neuronal Expression of Glucosylceramide Synthase in Central Nervous System Regulates Body Weight and Energy Homeostasis"doi10.1371/journal.pbio.1001506PMC3595213 PMID23554574
    • Jump up^ "Fasting-Induced Lipolysis and Hypothalamic Insulin Signaling Are Regulated by Neuronal Glucosylceramide Synthase"doi10.2337/db14-1726 ISSN0012-1797PMID26038579
    • بوابة الكيمياء
    • بوابة الكيمياء الحيوية
    • بوابة كيمياء عضوية
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.