CEREBROZYDY,

SULFATYDY,

GANGLIOZYDY

STRUKTURA, BIOSYNTEZA, KONSEKWENCJE

ZABURZEŃ ICH DEGRADACJI

Miłosz Lorek

Gr. 13

GLIKOSFINGOLIPIDY



Są to glikolipidy oparte na ceramidach

Palmitoilo-S-Coa +

etanoloamina → sfingozyna

Sfingozyna lub

dihydrosfingozyna + kwas

tłuszczowy -> ceramid

Ceramid + 1 lub więcej

reszt cukrowych →

glikosfingolipidy

Najczęściej występującymi kwasami

tłuszczowymi w ceramidzie są: kwas

palmitynowy, stearynowy,

lignocerynowy i nerwonowy.



składniki zewnętrznej warstwy błony komórkowej,



udział w interakcjach typu komórka-komórka,



przyleganie i rozpoznawanie komórek,



receptory toksyn bakteryjnych,



substancje grupowe krwi AB0.

GLIKOSFINGOLIPIDY

funkcje

Glikosfingolipidy:



Obojętne



Cerebrozydy



Kwaśne



Sulfatydy



Gangliozydy

GLIKOSFINGOLIPIDY

podział

Cerebrozydy wiążą cukier poprzez węgiel C

1

sfingozyny wiązaniem O-glikozydowym.

Substratem jest nukleotydowa pochodna

cukrów, jak UDP-galaktoza, UDP-glukoza itd.

Reakcja przebiega według następującego

równania:

Ceramid + UDP-Gal → Cerebrozyd + UDP

CEREBROZYDY

CEREBROZYDY



Najprostsze cerebrozydy to:



Galaktozyloceramidy (GalCer)



Glukozyloceramidy (GlcCer)

Poszczególne cerebrozydy różnią się między sobą rodzajem
kwasu tłuszczowego, który w nich występuje.

Przykładowe cerebrozydy:



cerebron – kwas cerebronowy



nerwon – kwas nerwonowy



kerazyn – kwas lignocerynowy

Powstają po dołączeniu w pozycji 3’ galaktozyloceramidów reszty

siarczanowej (SO

42-

) w reakcji z udziałem PAPS.



Synteza głównie w oligodendrocytach w OUN (znajdują się
również w nerce i siatkówce).

SULFATYDY (SULFGALAKTOZYLOCERAMIDY)

CEREBROZYDY I SULFATYDY

biosynteza

(RE)

(AG)

glukozyloceram
id



Zawierają zwykle mniej lub rozbudowany
oligosacharyd, w którym zawsze występują
reszty kwasów sjalowych, najczęściej kwasu N-
acetyloneuraminowego.



Najbardziej typowy kwas tłuszczowy
występujący w gangliozydach to kwas
stearynowy, rzadziej kwas nerwonowy i
lignocerynowy.

GANGLIOZYDY

(SJALOZYLO-GLIKOZYLO-SFINGOLIPIDY)

GANGLIOZYDY

Przedstawiciele:



GM3 - najprostszy gangliozyd; zawiera ceramid,
jedną glukozę, jedną galaktozę i jedną cząsteczkę
kwasu N-acetyloneuramidowego,



GM1 – złożony gangliozyd, pochodna GM3 – może
służyć jako receptor dla toksyn cholery w jelicie
cienkim,



GM2 – powstaje poprzez dołączenie do GM3

N-acetylogalaktozaminy.

GANGLIOZYDY biosynteza

Zaburzenia metabolizmu glikosfingolipidów:



Spowodowane są defektami enzymów szlaku degradacji
tych związków.



Skutkują gromadzeniem się pochodnych ceramidu,
głównie w komórkach neuronów -> zwyrodnienie i
obumieranie neuronów.



Stopień niedoboru enzymu jest podobny we wszystkich
tkankach.

Niezaburzona jest natomiast synteza glikosfingolipidów.

KONSEKWENCJE ZABURZEŃ

DEGRADACJI glikofosfolipidów

Choroba

Niedobór enzymu

Nagromadzony

lipid

Objawy kliniczne

Choroba

Gauchera

β-glukozydaza

Cer – Glc

Glukozyloceramid

Powiększona wątroba i

śledziona, ubytki

osteolityczne kości

długich, niedorozwój

umysłowy u dzieci

Choroba

Krabbego

Β-galaktozydaza

Cer – Gal

Galaktozylocerami

d

Niedorozwój umysłowy,

niemal zupełny brak

mieliny

Zaburzenia degradacji

cerebrozydów

Choroba

Niedobór

enzymu

Nagromadzony lipid

Objawy

kliniczne

Leukodystrofia

metachromatyczn

a

Arylosulfataza

A

Cer – Gal – OSO

3

3-

Sulfogalaktozyloceramid

Niedorozwój

umysłowy, u

dorosłych

zaburzenia

psychiczne,

demielinizacja

Zaburzenia degradacji sulfatydów

Zmiany w metabolizmie sulfatydów są również obecne we

wczesnych stadiach choroby Alzheimera.

Choroba

Niedobór enzymu

Nagromadzon

y lipid

Objawy kliniczne

Choroba

Taya-Sachsa

(Choroba

Sandhoffa)

Heksozoaminidaza

A

(Heksozoaminidaz

a B)

Cer–Glc-

Gal(NeuAc)–

GalNAc G

M2

Gangliozyd

Niedorozwój

umysłowy,

ślepota,

osłabienie

mięśni zgon

przed

ukończeniem

3r.ż.

Uogólniona

gangliozydoza

G

M

-1-β-

galaktozydazy

G

M1

Niedorozwój

umysłowy,

powiększenie

wątroby,

zniekształcenie

kośćca

Zaburzenia degradacji

gangliozydów - gangliozydozy



Choroba Fabry’ego – niedobór α-
galaktozydazy; wykwity skórne,
niewydolność nerek



Choroba Niemanna-Picka - niedobór
sfingomielinazy; powiększenie wątroby i
śledziony, niedorozwój umysłowy, zgon we
wczesnym okresie życia



Choroba Farbera – niedobór ceramidazy;
chrypka, deformacja kośćca, niedorozwój
umysłowy; zgon we wczesnym okresie życia

Pozostałe sfingolipidozy



Biochemia Harpera. Ilustrowana Robert K. Murray, Daryl K.
Granner, Victor W. Rodwell, red. wyd. pol. Franciszek Kokot,
wydanie 2010 r i 2005 r



Biochemia, Jeremy M. Berg, Lubert Stryer, John L. Tymoczko,
wydanie 2009 r



Biochemia, E. Bańkowski, Podręcznik dla studentów uczelni
medycznych, wydanie 2010r

BIBLIOGRAFIA