Ganglioside - Ganglioside

Structure du ganglioside GM1

Un ganglioside est une molécule composée d'un glycosphingolipide ( céramide et oligosaccharide ) avec un ou plusieurs acides sialiques (par exemple l'acide n-acétylneuraminique , NANA) liés sur la chaîne du sucre . NeuNAc, un dérivé acétylé du glucide acide sialique, rend les groupes de tête des gangliosides anioniques à pH 7, ce qui les distingue des globosides .

Le nom de ganglioside a été appliqué pour la première fois par le scientifique allemand Ernst Klenk en 1942 aux lipides nouvellement isolés des cellules ganglionnaires du cerveau. Plus de 60 gangliosides sont connus, qui diffèrent les uns des autres principalement par la position et le nombre de résidus NANA . C'est un composant de la membrane plasmique cellulaire qui module les événements de transduction du signal cellulaire et semble se concentrer dans les radeaux lipidiques .

Récemment, les gangliosides se sont révélés être des molécules très importantes en immunologie . Les gangliosides naturels et semi-synthétiques sont considérés comme des thérapies possibles pour les troubles neurodégénératifs.

Emplacement

Les gangliosides sont présents et concentrés sur les surfaces cellulaires, avec les deux chaînes hydrocarbonées du groupement céramide noyées dans la membrane plasmique et les oligosaccharides situés sur la surface extracellulaire, où ils présentent des points de reconnaissance pour les molécules extracellulaires ou les surfaces de cellules voisines. Ils se trouvent principalement dans le système nerveux où ils constituent 6% de tous les phospholipides.

Fonction

Les groupes oligosaccharidiques sur les gangliosides s'étendent bien au-delà des surfaces des membranes cellulaires et agissent comme des marqueurs de surface distinctifs qui peuvent servir de déterminants spécifiques dans la reconnaissance cellulaire et la communication de cellule à cellule. Ces groupes de tête glucidique agissent également comme récepteurs spécifiques pour certaines hormones glycoprotéiques hypophysaires et certaines toxines protéiques bactériennes telles que la toxine cholérique .

Les fonctions des gangliosides en tant que déterminants spécifiques suggèrent son rôle important dans la croissance et la différenciation des tissus ainsi que dans la carcinogenèse . Il a été trouvé que la formation de tumeurs peut induire la synthèse d'un nouveau complément de ganglioside et que de très faibles concentrations d'un ganglioside spécifique peuvent induire une différenciation des cellules tumorales neuronales cultivées .

Gangliosides communs

Structures de GM1, GM2, GM3

Structures des gangliosides communs

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-acétyl-D-galactose-bêta-1,4- [N-acétylneuraminidate- alpha-2,3 -] - galactose-bêta-1,4-glucose- alpha-céramide
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) [a Neu5Ac (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

où

  • aNeu5Ac = acide N-acétyl-alpha-neuraminique
  • aNeu5Ac9Ac = acide N-acétyl-9-O-acétylneuraminique
  • bDGalp = bêta-D-galactopyranose
  • bDGalpNAc = N-acétyl-bêta-D-galactopyranose
  • bDGlcp = bêta-D-glucopyranose
  • Cer = céramide (sphingoïde N-acylé général)

Pathologie

Les gangliosides sont synthétisés et dégradés en continu dans les cellules. Ils sont dégradés en céramides par élimination séquentielle des unités de sucre dans le groupe oligosaccharide, catalysée par un ensemble d' enzymes lysosomales hautement spécifiques . Des mutations dans les gènes codant pour ces enzymes conduisent à l'accumulation de gangliosides partiellement décomposés dans les lysosomes, ce qui entraîne un groupe de maladies appelées gangliosidose . Par exemple, la maladie mortelle de Tay-Sachs apparaît comme un défaut génétique qui ne produit aucune hexosaminidase A fonctionnelle , ce qui entraîne l'accumulation de GM2 dans les lysosomes. En fin de compte, les cellules ganglionnaires du système nerveux gonflent énormément, perturbant les fonctions normales des neurones.

Un résumé montrant les causes de la sphingolipidose , y compris la gangliosidose .

Les gangliosides sont également impliqués dans plusieurs maladies:

Références

Liens externes