Cтраница 2
Ганглиозиды представляют собой олигосахариды, аглико-ном которых также являются церамиды, но сахарная часть молекул построена значительно сложнее: в ней может содержаться более четырех остатков моносахаридов, преимущественно галактозы. Обязательным является наличие хотя бы одного остатка сиаловой кислоты, как правило, ацепшлнейраминовой ( 5-амино - 2-оксо - 4 6 7 8 9-пентаоксинонановой, или нонулозами-новой) кислоты. [16]
При ацилировании H2N - rpynnbi сфингозина жирной кислотой образуется соединение - церамид, фосфохолиновое производное которого называется сфингомиелином. Сфингомиелины являются наиболее распространенными сфинголипидами, находятся в мембранах животных и растительных клеток. Особенно богата ими нервная ткань; сфингомиелины обнаружены также в ткани почек, печени и других органов, входят в состав липидов крови. [17]
В одной из разновидностей сфинголипидов - гликозилцерами-дах ( гликосфинголипидах) [16 - 19] церамид связан по первичной спиртовой группе с остатком сахара. Цереброзиды ( моноглико-зилцерамиды) содержат один углеводный остаток; известны также более сложные гликозилцерамиды. [18]
Один из основных классов фосфолипидов представлен в биологических мембранах фосфорсодержащими сфинголипидами, являющимися производными церамида, у которого водород первичной гидроксильной группы замещен остатком фосфорной кислоты. [19]
Другие сложные липиды, сфинголипиды, структурно происходят от сфингозина или его N-ацилпроизводного - церамида. [20]
В гликосфинголипидах углеводсодержащая гидрофильная полярная головка соединена гликозидиой связью с концевой гидр-ок си метиле но вой группой церамида и образующиеся соединения могут рассматриваться как гликозилцерамиды. Такие липиды встречаются в мозге, селезенке, эритроцитах, почках и печени, где они локализуются преимущественно в плазматических мембранах. Гликозильный фрагмент может быть представлен одним моносахаридиым остатком ( галактозы или глюкозы) или сложной олигосахаридиой цепью, содержащей D-галактозу, D-глюкозу, D-галактозами и, D-глюкозамии, L-фукозу ( 6-дезокси - 1 -галактозу) и сиаловую кислоту. [21]
Под действием фермента сфингомиелиназы ( фосфолипаза типа С) при рН 5 происходит гидролиз сфингомиелина с образованием фосфорилхолина и церамида ( реакция 3), Этот фермент специфичен к D - э / шт / ю-конфигурации субстрата. [22]
Ас № и - остаток М - ацетилнейраминовой к-ты, О8О5е4 - остаток ганглиотет-раозы), Сег - оста ток церамида. [23]
На большом числе синтетических церамидов Карлсон и Па-шер [609] показали, что на пластинках силикагеля, содержащих арсенит, используя систему хлороформ - метанол ( 19: 1), церамиды можно разделить на четыре фракции: диоксиаминоспирт - незамещенная жирная кислота и триоксиаминоспирт - гидрок-силированная жирная кислота. Первые две фракции можно далее разделять на содержащие и не содержащие транс-двойную связь в положении 4 алифатической цепи аминоспирта на пластинках силикагеля, пропитанных солями борной кислоты. Достигается разделение и 2-ацетоксиизомеров, за исключением церамидов, содержащих триоксиаминоспирт. Однако полностью ацетилированные производные в такой системе не разделяются. Как правило, церамиды с триоксиаминоспиртами мигрируют медленнее церамидов с диоксиаминоспиртами. Для соответствующих полностью ацетилированных производных наблюдается обратная картина. Церамиды с короткими и длинными цепями можно разделять на силикагеле в системе хлороформ - метанол ( 9: 1); при этом соединения с более длинной цепью двигаются быстрее. В этом случае достигается полное разделение церамидов с длиной цепи жирной кислоты 18 - 24 атома углерода. Аце-тилирование не ухудшает разрешения. Ваннам и Радин [614] нашли значения Rf для гомологичных амидов DL-2 - оксикислот и DL-сфингози-нов. [24]
Эфир церамида и этерифицированной холином фосфорной кислоты назы-вается сфингомиелином. Церамид, через ( 3 -гликозид-ную связь присоединенный к сахару ( глюкозе или галактозе), образует цереброзиды. В число липидов входит также и холестерин. В табл. 9 представлены данные о липидном составе различных биологических мембран. [25]
Как правило, жирная кислота, взаимодействуя со сфингозинами по аминогруппе, образует соответствующий замещенный амид, а фосфорная кислота этерифицирует первичную спиртовую группу, остальные спиртовые группы ( одна или две) - обычно свободны. В церамидах все спиртовые группы остаются свободными. Фосфатная группа, как и во всех фосфолипи-дах, этерифицируется далее, образуя эффективную гидрофильную группу. [26]
Одним из простейших ганглиозидов является гематозид, выделенный из стромы эритроцитов. Он содержит церамид ( ацилсфингозин), одну молекулу глюкозы, одну молекулу N-ацетилнейраминовой кислоты. [27]
Сфинголипидами называют амиды, образованные жирными кислотами и длинноцепочечными аминами, например сфингенином. Ацилированные сфингенины ( церамиды) ( 32) существуют в основном в виде производных, у которых первичный гидроксил связан с остатком сахара или с остатками эфира фосфорной кислоты. [28]
Имеются многочисленные доказательства того, что основной функцией сфинголипидов является их участие в передаче сигналов с наружной поверхности клетки в ее внутреннее пространство. Это позволяет им с помощью церамида прочно закрепляться в липидной фазе клеточной мембраны и вместе с тем взаимодействовать с окружающей полярной средой. Молекулы сфинголипидов ориентированы исключительно наружу, и со стороны цитоплазмы мембрана, по-видимому, не содержит их углеводных остатков. Разнообразие углеводных частей сфинголипидов делает эти липиды носителями специфичности и информации. [29]
Важную группу сфинголипидов составляют сфингоми-1 и н ы, впервые обнаруженные в нервной ткани. В сфингоми-инах гидроксил у С-1 церамида ацилирован фосфорилхоли - 1вой группировкой, поэтому их также можно отнести и к фосфо-шидам. [30]