Основы биохимии - А. А. Анисимов 1986

Липиды
Гликолипиды

Гликолипиды содержат в составе молекулы углеводные остатки (чаще D-галактозы), фосфорная кислота в них отсутствует. Они находятся преимущественно в тканях мозга, есть также в клетках крови и других тканях; играют важную роль в функционировании биологических мембран. Представлены гликозилдиацилглицеринами и гликосфинголипидами.

8.4.1. Гликозилдиацилглицерины. В их молекулу входит глицерин, этерифицированный двумя остатками жирных кислот, и одна или две молекулы моносахарида, связанных с глицерином ß-гликозидной связью. В качестве углеводного компонента чаще всего встречается D-галактоза, реже D-глюкоза. Они составляют полярную голову липида. В отличие от фосфатидилсахаров в молекуле гликозилдиацилглицеринов нет фосфата. Представителями таких гликолипидов являются моногалактозилдиацилглицерин и дигалактозилдиацилглицерин. Они были выделены из листьев растений, где их концентрация приблизительно в 5 раз превышает концентрацию фосфолипидов из фотосинтезирующих бактерий.

Галактолипиды, по-видимому, специфически связаны с хлоропластами. Ни один из перечисленных выше гликолипидов в животных тканях не обнаружен.

8.4.2. Гликосфинголипиды. Близки по строению к сфингофосфолипидам, их можно рассматривать как производные церамида, но они не содержат фосфора и азотистых оснований. В состав гликосфинголипидов входит один или несколько остатков углеводов. В зависимости от числа и состава моносахаридных остатков их делят на цереброзиды, церамидолигосахариды и ганглиозиды.

Цереброзиды. Являются церамидмоносахаридами. Гликолипиды этого типа в больших количествах содержатся в мембранах нервных клеток (в миелиновых оболочках). При гидролизе 1 моля цереброзида образуется по 1 молю сфнгозина, жирной кислоты и гексозы (чаще галактозы, реже глюкозы). По этой причине представителей этой группы липидов часто называют галактосфинголипидами или глюкосфинголипидами. Остаток гексозы в молекулах цереброзидов присоединен ß-гликозидной связью. Из жирных кислот, обнаруженных в цереброзидах, чаще всего встречаются нервоновая, цереброновая и лигноцериновая, содержащие 24 атома углерода.

При этерификации цереброзидов сульфатом по С-3 гексозы образуются цереброзидсульфатиды. Как и цереброзиды, они находятся в белом веществе мозга.

Церамидолигосахариды. В состав молекулы этой группы гликосфинголипидов входят гетероолигосахариды, связанные гликозидной связью с церамидом. Могут быть церамидтрисахариды, церамидтетрасахариды и т. д.

Ганглиозиды. Аналогичны по строению церамидолигосахаридам, однако в их состав обязательно входит хотя бы один остаток сиаловой кислоты. Ганглиозиды очень сложные, богатые углеводами липиды. В отличие от цереброзидов находятся в сером веществе мозга, на внешней поверхности клеточных мембран. В ганглиозидах обнаружены D-глюкоза, D-галактоза, N-ацетилглюкозамин, N-ацетилгалактозамин и N-ацетилнейраминовая кислота, которые образуют гидрофильную голову со сложным строением.

Благодаря наличию карбоксильной группы в остатке N-ацетил-нейраминовой кислоты все ганглиозиды являются кислыми соединениями. В сером веществе мозга ганглиозиды составляют около 6% мембранных липидов.

Синтезируются ганглиозиды путем последовательных упорядоченных реакций взаимодействия церамидов с нуклеозиддифосфат-сахарами, в результате которых остатки моносахаридов и их производных присоединяются к церамиду. Структура образующегося ганглиозида определяется специфичностью гликозилтрансфераз данной клетки. В общей сложности в настоящее время описано более 20 различных ганглиозидов.

Наряду с постоянным синтезом ганглиозидов непрерывно происходит и их расщепление (в лизосомах) путем последовательного удаления концевых углеводных остатков. Нарушения в способности клетки к расщеплению ганглиозидов приводят к серьезным клиническим последствиям.

Гликосфинголипиды, особенно ганглиозиды, вовлечены в процесс приема сигналов, поступающих в клетки. Они активно участвуют в контроле и регуляции межклеточных контактов, рецепции пептидных гормонов, серотонина, некоторых вирусов и бактериальных токсинов. Структура ганглиозидов и их состав генетически контролируются гликозилтрансферазами, поэтому ганглиозиды обладают высокой тканевой специфичностью и выступают в роли антигенов клеточной поверхности.