Биохимия человека Том 1 - Марри Р. 1993
Биоэнергетика и метаболизм углеводов и липидов
Метаболизм ацилглицеролов и сфинголипидов
Гликолипиды
Гликосфинголипиды
Гликосфинголипиды представляют собой гликолипиды, в состав которых входит церамид, состоящий из сфингозина и остатка жирной кислоты (рис. 25.7), и один или несколько остатков сахаров. Во многих гликосфинголипидах обнаружены главным образом С24-жирные кислоты, например в состав гликосфинголипидов мозга входят лигноцериновая, цереброновая и нервоновая кислоты. Лигноцериновая кислота (С23Н47СООН) синтезируется из ацетил-СоА. Цереброновая кислота является 2-гидроксипроизводным лигноцериновой кислоты, из которой она и образуется. Мононенасыщенная нервоновая кислота (С23Н45СООН) образуется путем, удлинения цепи олеиновой кислоты.
Простейшие гликосфинголипиды — галактозилцерамид (GalCer) и глюкозилцерамид (GlcCer). GalCer является главным липидом миелина, a GlcCer — основным гликосфинголипидом мембран клеток других тканей и предшественником большинства более сложных гликосфинголипидов.
Биосинтез гликосфинголипидов катализируется ферментным препаратом, полученным из мозга молодых крыс (рис. 25.8). Уридиндифосфоталактозоэпимераза, использующая в качестве субстрата уридин-дифосфатглюкозу (UDPGlc), катализирует эпимеризацию глюкозного фрагмента в галактозный; в результате образуется UDP-галактоза (UDPGal). Реакция, происходящая в мозгу, подобна соответствующей реакции, протекающей в печени и молочной железе (рис. 21.3). Галактозилцерамид синтезируется из церамида и UDPGal. Сульфогалактозилцерамид образуется в результате реакции галактозилцерамида с 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфатом (ФАФС, «активный сульфат»). ФАФС участвует также в биосинтезе других сульфолипидов, а именно сульфо(галакто)глицеролипидов и сульфостероидов.
Рис. 25.8. Биосинтез галактозилцерамида и eгo сульфопроизводного. ФАФС «активный сульфат», фосфоаденозин-5'-фосфосульфат.
Ганглиозиды синтезируются из церамида путем последовательного присоединения активированных сахаров, поставляемых, например, UDPGlc и UDPGal, и одной из сиаловых кислот, как правило N-ацетилнейраминовой кислоты (рис. 25.9). Таким образом может образоваться большое число ганглиозидов с возрастающими молекулярными массами. Большинство ферментов, катализирующих перенос остатков сахаров от нуклеотидсахаров (гликозилтрансферазы), находятся в аппарате Гольджи.
Функции гликосфинголипидов. Гликосфинголипиды, являющиеся компонентами наружного слоя плазматической мембраны, могут участвовать в межклеточных взаимодействиях и контактах. Некоторые из них являются антигенами, например антиген Форссмана и вещества, определяющие группы крови системы АВО. Сходные олигосахаридные цепи обнаружены и у других гликопротеинов плазматической мембраны. Ряд ганглиозидов функционирует в качестве рецепторов бактериальных токсинов (например, холерного токсина, который запускает процесс активации аденилатциклазы).
Рис. 25.9. Биосинтез ганглиозидов. NeuAc - N-ацетилнейраминовая кислота