Kyselina N-glykolylneuraminová
| Kyselina N-glykolylneuraminová | |
|---|---|
 Strukturní vzorec beta-anomeru | |
| Obecné | |
| Systematický název | kyselina 3,5-dideoxy-5-(glykoloylamino)-ᴅ-glycero-β-ᴅ-galakto-non-2-ulopyranózonová |
| Sumární vzorec | C11H19NO10 |
| Identifikace | |
| Registrační číslo CAS | 1113-83-3 |
| EC-no (EINECS/ELINCS/NLP) | 203-444-5 |
| PubChem | 123802 |
| ChEBI | 62084 |
| SMILES | C1[C@@H]([C@H]([C@@H](O[C@@]1(C(=O)O)O)[C@@H]([C@@H](CO)O)O)NC(=O)CO)O |
| InChI | InChI=1S/C11H19NO10/c13-2-5(16)8(18)9-7(12-6(17)3-14)4(15)1-11(21,22-9)10(19)20/h4-5,7-9,13-16,18,21H,1-3H2,(H,12,17)(H,19,20)/t4-,5+,7+,8+,9+,11-/m0/s1 |
| Vlastnosti | |
| Molární hmotnost | 325,28 g/mol |
Některá data mohou pocházet z datové položky. | |
Kyselina N-glykolylneuraminová (zkráceně Neu5Gc) je sialová kyselina vyskytující se u většiny savců, ale nikoliv u lidí; v lidském organismu nevzniká kvůli nevratné mutaci genu CMAH, u jiných primátů se ovšem vytváří.[1][2] CMAH kóduje hydrolázu CMP-kyseliny N-acetylneuraminové, enzym vytvářející CMP-Neu5Gc z CMP-kyseliny N-acetylneuraminové (CMP-Neu5Ac).[3] Tato mutace proběhla před dvěma až třemi miliony let, právě v době vzniku rodu Homo.[4]
Neu5Gc má podobnou strukturu jako kyselina N-acetylneuraminová (Neu5Ac). Neu5Ac má navíc jeden atom kyslíku, který navazuje enzym kódovaný CMAH, což probíhá v cytosolu. U většiny ostatních savců se obě tyto molekuly přesunou do Golgiho aparátu a mohou tak vytvářet glykokonjugáty.[4][5]
Vliv ztráty genu pro Neu5Gc
[editovat | editovat zdroj]Nepřítomnost genu pro Neu5Gc a větší koncentrace Neu5Ac ovlivnily působení patogenů na předky současných lidí. Ti se stali méně náchylnými vůči patogenům navazujícím se na Neu5Gc a náchylnějšími vůči těm, které se navazují na Neu5Ac. Nepřítomnost Neu5Gc jim pravděpodobně umožnila přežít tehdejší epidemii malárie; s rozvojem Plasmodium falciparum, parazita způsobujícího malárii v současné době, se znovu stali ohroženými, protože tento druh malárie se navazuje na červené krvinky s vysokým obsahem Neu5Ac.[4]
Výskyt
[editovat | editovat zdroj]Neu5Gc se vyskytuje u většiny savců, kromě lidí, fretek, ptakopysků, a ploskonosých.[6][7]
U lidí se mohou vyskytovat stopová množství této kyseliny i přes vymizení genu, který kóduje její tvorbu; do těla se dostávají konzumací živočichů, kteří je vytvářejí, vyskytuje se například v jehněčím, vepřovém, a hovězím masu. Lze ji také, v menších množstvích, nalézt v mléčných výrobcích, nevyskytuje se u drůbeže a jen omezeně u ryb.[4] Neu5Gc je též obsažena v lanolinu.[8]
V roce 2017 byl potvrzen výskyt Neu5Gc v několika zkamenělinách, nejstarší z nich byla z doby před přibližně 4 miliony let.[9]
Působení v lidském organismu
[editovat | editovat zdroj]I když se Neu5Gc u lidí nevytváří přímo, tak může vznikat působením mikroorganismů. Byla nalezena v lidských nádorech i ve vzorcích stolice, což ukazuje na její příjem v potravě. U lidí se vyskytují protilátky specifické vůči Neu5Gc.
Příjem a vylučování
[editovat | editovat zdroj]Pozřená Neu5Gc se dostává do všech částí těla. Je absorbována ve střevech, kde se z části přeměňuje působením střevních buněk a bakterií na acylmanosaminy a v těle poté zpět na Neu5Gc. Přibližně 3–6 % přijaté Neu5Gc se vyloučí během 4–6 hodin, přičemž nejrychleji vylučování probíhá po 2–3 hodinách, základní hladiny je dosaženo po 24 h.[8]
Mechanismus průniku do buněk
[editovat | editovat zdroj]Sialové kyseliny jsou záporně nabité a hydrofilní, takže neprocházejí snadno hydrofobními částmi buněčných membrán, příjem Neu5Gc buňkami tak probíhá endocyticky, kdy exogenní molekuly Neu5Gc vstupují do buněk skrz na klatrinu nezávislé procesy, se zapojením pinocytózy. Jakmile se kyselina N-glykolylneuraminová dostane do buňky, tak je uvolněna lysozomální sialidázou. Následně se molekula prostřednictvím lysozomálního transportéru sialových kyselin přesune do cytosolu; v tuto chvíli již může být aktivována a navázána na glykokonjugáty. Protože se v nádorech vyskytuje Neu5Gc ve zvýšených koncentracích, tak se předpokládá, že tento proces urychlují růstové faktory.[10]
Odkazy
[editovat | editovat zdroj]Reference
[editovat | editovat zdroj]V tomto článku byl použit překlad textu z článku N-Glycolylneuraminic acid na anglické Wikipedii.
- ↑ Hsun-Hua Chou, Hiromu Takematsu, Sandra Diaz, Jane Iber, Elizabeth Nickerson, Kerry L. Wright, Elaine A. Muchmore, David L. Nelson, Stephen T. Warren, Ajit Varki. A mutation in human CMP-sialic acid hydroxylase occurred after the Homo-Pan divergence. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1998, s. 11751–11756. doi:10.1073/pnas.95.20.11751. PMID 9751737. Bibcode 1998PNAS...9511751C.
- ↑ Ajit Varki. Loss of N-glycolylneuraminic acid in humans: Mechanisms, consequences, and implications for hominid evolution. American Journal of Physical Anthropology. 2001, s. 54–69. doi:10.1002/ajpa.10018. PMID 11786991.
- ↑ Darius Ghaderi; Rachel E. Taylor; Vered Padler-Karavani; Sandra Diaz; Ajit Varki. Implications of the presence of N-glycolylneuraminic acid in recombinant therapeutic glycoproteins. Nature Biotechnology. 2010, s. 863–867. doi:10.1038/nbt.1651. PMID 20657583.
- ↑ a b c d Ajit Varki. Uniquely human evolution of sialic acid genetics and biology. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2010, s. 8939–8946. doi:10.1073/pnas.0914634107. PMID 20445087. Bibcode 2010PNAS..107.8939V.
- ↑ Selasi Dankwa. Ancient human sialic acid variant restricts an emerging zoonotic malaria parasite. Nature Communications. 2016-04-04. doi:10.1038/ncomms11187. PMID 27041489. Bibcode 2016NatCo...711187D.
- ↑ Preston S. K. Ng, Raphael Böhm, Lauren E. Hartley-Tassell, Jason A. Steen, Hui Wang, Samuel W. Lukowski, Paula L. Hawthorne, Ann E. O. Trezise, Peter J. Coloe, Sean M. Grimmond, Thomas Haselhorst, Mark von Itzstein, Adrienne W. Paton, James C. Paton, Michael P. Jennings. Ferrets exclusively synthesize Neu5Ac and express naturally humanized influenza A virus receptors. Nature Communications. 2014, s. 5750. doi:10.1038/ncomms6750. PMID 25517696. Bibcode 2014NatCo...5.5750N.
- ↑ Sateesh Peri; Asmita Kulkarni; Felix Feyertag; Patricia M. Berninsone; David Alvarez-Ponce. Phylogenetic Distribution of CMP-Neu5Ac Hydroxylase (CMAH), the Enzyme Synthetizing the Proinflammatory Human Xenoantigen Neu5Gc. Genome Biology and Evolution. 2018, s. 207–219. Dostupné online. ISSN 1759-6653. doi:10.1093/gbe/evx251. PMID 29206915.
- ↑ a b P. Tangvoranuntakul; P. Gagneux; S. Diaz; M. Bardor; N. Varki; A. Varki; E. Muchmore. Human uptake and incorporation of an immunogenic nonhuman dietary sialic acid. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2003, s. 12045–12050. doi:10.1073/pnas.2131556100. PMID 14523234. Bibcode 2003PNAS..10012045T.
- ↑ Anne K. Bergfeld, Roger Lawrence, Sandra L. Diaz, Oliver M. T. Pearce, Darius Ghaderi, Pascal Gagneux, Meave G. Leakey, Ajit Varki. N-glycolyl groups of nonhuman chondroitin sulfates survive in ancient fossils. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2017, s. E8155–E8164. ISSN 0027-8424. doi:10.1073/pnas.1706306114. PMID 28893995. Bibcode 2017PNAS..114E8155B.
- ↑ Muriel Bardor; Dzung H. Nguyen; Sandra Diaz; Ajit Varki. Mechanism of Uptake and Incorporation of the Non-human Sialic Acid N-Glycolylneuraminic Acid into Human Cells. Journal of Biological Chemistry. 2004, s. 4228–4237. doi:10.1074/jbc.m412040200. PMID 15557321.
Literatura
[editovat | editovat zdroj]- Annie N. Samraj, Oliver M. T. Pearce, Heinz Läubli, Alyssa N. Crittenden, Anne K. Bergfeld, Kalyan Banda, Christopher J. Gregg, Andrea E. Bingman, Patrick Secrest, Sandra L. Diaz, Nissi M. Varki, Ajit Varki. A red meat-derived glycan promotes inflammation and cancer progression. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014, s. 542–547. doi:10.1073/pnas.1417508112. PMID 25548184. Bibcode 2015PNAS..112..542S.
Související články
[editovat | editovat zdroj]