globosides adalah jenis sphingolipid milik keluarga heterogen glycosphingolipids dan ditandai dengan memiliki dalam struktur sebuah glycans kelompok struktur yang kompleks polar senyawa terikat pada backbone ceramide oleh glikosidik obligasi B.
Mereka diklasifikasikan dalam seri “globe” dari glikosfingolipid dengan adanya struktur pusat dari bentuk umum Galα4Galβ4GlcβCer, dan tata nama mereka umumnya didasarkan pada jumlah dan jenis residu gula di kepala kutub.
Struktur umum Globoside (Sumber: BQmUB20100017 [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], melalui Wikimedia Commons)
Tidak seperti sphingolipids lainnya, globosides adalah konstituen normal dari membran sel organ sistemik non-saraf dari banyak mamalia . Misalnya ginjal , usus, paru-paru, kelenjar adrenal dan eritrosit .
Seperti semua lipid membran, globosida memiliki fungsi struktural penting dalam pembentukan dan pemesanan lapisan ganda lipid.
Namun, tidak seperti rekan-rekan asam atau terfosforilasi mereka, fungsi globosides tidak begitu terkait dengan produksi molekul sinyal, melainkan partisipasi mereka sebagai bagian dari glikokonjugat dalam membran plasma .
Indeks artikel
Struktur
Mereka berbagi beberapa kesamaan struktural dan fungsional dengan anggota lain dari kelompok glucosphingolipids: serebrosida, gangliosida dan sulfatida; termasuk komposisi kerangka utama dan produk sampingan dari metabolismenya.
Namun, globosida berbeda dari glikosfingolipid asam (seperti gangliosida) sehubungan dengan muatan gugus polar karbohidratnya, karena mereka netral secara elektrik pada pH fisiologis, yang tampaknya memiliki implikasi kuat untuk fungsinya sebagai bagian dari matriks ekstraseluler.
Gugus kepala kutub ini biasanya memiliki lebih dari dua molekul gula, di antaranya biasanya D-glukosa, D-galaktosa dan N-asetil-D-galaktosamin, dan pada tingkat lebih rendah fukosa dan N- asetilglukosamin.
Seperti sphingolipids lainnya, globosides dapat menjadi molekul yang sangat beragam, baik dengan memperhitungkan beberapa kombinasi asam lemak yang melekat pada kerangka sphingosine atau kemungkinan variasi rantai oligosakarida dari bagian hidrofilik.
Biosintesis
Jalur dimulai dengan sintesis ceramide di retikulum endoplasma (ER). Tulang punggung sphingosine pertama kali dibentuk oleh kondensasi L-serin dan palmitoil-CoA.
Ceramide selanjutnya dihasilkan oleh aksi enzim ceramide synthase, yang memadatkan molekul asam lemak CoA lainnya dengan tulang punggung sphingosine pada karbon 2-posisi.
Masih di UGD, seramida yang dihasilkan dapat dimodifikasi dengan penambahan residu galaktosa untuk membentuk galakto seramida (GalCer), atau sebagai gantinya dapat diangkut ke kompleks Golgi baik melalui kerja protein transfer seramida (CERT ) atau dengan cara transportasi vesikular.
Di kompleks Golgi, seramida dapat diglikosilasi untuk menghasilkan glukoseramid (GlcCer).
Menambahkan kompleksitas
GlcCer diproduksi pada permukaan sitosol Golgi awal. Ini kemudian dapat diangkut ke permukaan luminal kompleks dan selanjutnya diglikosilasi oleh enzim glikosidase spesifik yang menghasilkan glikosfingolipid yang lebih kompleks.
Prekursor umum dari semua glikosfingolipid disintesis di kompleks Golgi oleh aksi glikosiltransferase dari GalCer atau GlcCer.
Enzim ini mentransfer karbohidrat spesifik dari gula nukleotida yang sesuai: UDP-glukosa, UDP-galaktosa, asam CMP-sialic, dll.
Ketika GlcCer melewati sistem perdagangan vesikular Golgi, ia digalaktosilasi untuk menghasilkan laktosilceramida (LacCer). LacCer adalah titik cabang dari mana prekursor glikosfingolipid lain disintesis, yaitu molekul yang selanjutnya ditambahkan residu gula polar yang lebih netral. Reaksi-reaksi ini dikatalisis oleh sintase globoside spesifik.
Lokasi
Lipid ini terutama ditemukan di jaringan manusia. Seperti banyak glikosfingolipid, globosida diperkaya di bagian luar membran plasma banyak sel.
Mereka sangat penting dalam eritrosit manusia, di mana mereka mewakili jenis utama glikolipid pada permukaan sel.
Lebih lanjut, seperti disebutkan di atas, mereka adalah bagian dari kumpulan glikokonjugat membran plasma dari banyak organ non-saraf, terutama ginjal .
Fitur
Fungsi globosida belum sepenuhnya dijelaskan sampai saat ini, tetapi diketahui bahwa beberapa spesies meningkatkan proliferasi dan motilitas sel, berbeda dengan penghambatan peristiwa ini yang disebabkan oleh beberapa gangliosida.
Sebuah globoside tetra-glikosilasi, Gb4 (GalNAcβ3Galα4Galβ4GlcβCer), berfungsi dalam pengenalan lokasi yang sensitif terhadap gangguan struktural eritrosit selama proses adhesi sel.
Studi terbaru telah menentukan keterlibatan Gb4 dalam aktivasi protein ERK dalam garis sel karsinoma, yang dapat berarti partisipasinya dalam inisiasi tumor. Protein ini termasuk dalam kaskade sinyal mitogen-activated protein kinase (MAPK), yang terdiri dari unsur Raf, MEK, dan ERK.
Partisipasi mereka sebagai reseptor untuk beberapa racun bakteri dari keluarga Shiga telah dilaporkan, khususnya globoside Gb3 (Galα4Galβ4GlcβCer), juga dikenal sebagai CD77, diekspresikan dalam sel B yang belum matang; juga sebagai reseptor untuk faktor adhesi HIV (gp120) dan tampaknya memiliki implikasi pada jenis kanker tertentu dan penyakit lainnya.
Patologi terkait
Ada banyak jenis lipidosis pada manusia. Globosida dan jalur metabolismenya terkait dengan dua penyakit khususnya: penyakit Fabry dan penyakit Sandhoff.
penyakit fary
Ini mengacu pada kelainan sistemik herediter terkait seks, pertama kali terlihat pada pasien dengan beberapa bintik ungu di daerah pusar. Ini mempengaruhi organ-organ seperti ginjal, jantung, mata, ekstremitas, bagian dari sistem pencernaan dan saraf.
Ini adalah produk dari cacat metabolisme pada enzim ceramide trihexosidase, yang bertanggung jawab untuk hidrolisis trihexosiceramide, zat antara dalam katabolisme globosides dan gangliosides, yang menyebabkan akumulasi glikolipid ini di jaringan.
Penyakit Sandhoff
Patologi ini awalnya digambarkan sebagai varian dari penyakit Tay-Sachs, terkait dengan metabolisme gangliosida, tetapi ini juga menunjukkan akumulasi globosida di visera. Ini adalah kelainan bawaan dengan pola resesif autosomal yang secara progresif menghancurkan neuron dan sumsum tulang belakang .
Ini ada hubungannya dengan tidak adanya bentuk A dan B dari enzim β- N -acetyl hexosaminidase karena mutasi pada HEXB gen . Enzim-enzim ini bertanggung jawab atas salah satu langkah degradasi beberapa glikosfingolipid.
Referensi
- Bieberich, E. (2004). Integrasi metabolisme glikosfingolipid dan keputusan nasib sel pada kanker dan sel induk: Tinjauan dan Hipotesis. Jurnal Glikokonjugasi , 21 , 315–327.
- Brady, R., Gal, A., Bradley, R., Martensson, E., Warshaw, A., & Laster, L. (1967). Cacat Enzim pada Penyakit Fabry. New England Journal of Medicine , 276 (21), 1163-1167.
- D’Angelo, G., Capasso, S., Sticco, L., & Russo, D. (2013). Glikosfingolipid: sintesis dan fungsi. Jurnal FEBS , 280 , 6338–6353.
- Eto, Y., & Suzuki, K. (1971). Sphingoglycolipids otak dalam leukodystrophy sel globoid Krabbe. Jurnal Neurokimia , I (1966).
- Jones, DH, Lingwood, CA, Barber, KR, & Grant, CWM (1997). Globoside sebagai Reseptor Membran: Pertimbangan Komunikasi Oligosakarida dengan Domain Hidrofobik . Biokimia , 31 (97), 8539-8547.
- Merrill, AH (2011). Jalur metabolisme sphingolipid dan glycosphingolipid di era sphingolipidomik. Ulasan Kimia , 111 (10), 6387-6422.
- Park, S., Kwak, C., Shayman, JA, & Hoe, J. (2012). Globoside mempromosikan aktivasi ERK melalui interaksi dengan reseptor faktor pertumbuhan epidermal. Biochimica et Biophysica Acta , 1820 (7), 1141–1148.
- Departemen Kesehatan & Layanan Kemanusiaan AS (2008). Genetika Rumah Referensi Penyakit Sandhoff. Diperoleh dari www.ghr.nlm.nih.gov/condition/sandhoff-disease#definition
- Spence, M., Ripley, B., Embil, J., & Tibbles, J. (1974). Varian Baru Penyakit Sandhoff. anak. Res. , 8 , 628-637.
- Tatematsu, M., Imaida, K., Ito, N., Togari, H., Suzuki, Y., & Ogiu, T. (1981). Penyakit Sandhoff. Akta Patol. Jpn , 31 (3), 503–512.
- Traversier, M., Gaslondes, T., Milesi, S., Michel, S., & Delannay, E. (2018). Lipid polar dalam kosmetik: tren terkini dalam ekstraksi, pemisahan, analisis, dan aplikasi utama. Phytochem Rev , 7 , 1-32.
- Yamakawa, T., Yokoyama, S., & Kiso, N. (1962). Struktur Globoside Utama Eritrosit Manusia. Jurnal Biokimia , 52 (3).
