Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

аптические; атсшнальные, дендритные и соматические мембраны на своей поверхности, во внешней зоне, имеют ганглиозиды и гликопротеины (рис. 11). Глиальные же мембраны мукополисахариды. Эти компоненты, занимая внешнюю зону нейрональных мембран, обращены в межклеточное пространство или синап-тическую щель — зону, которая является истинной функциональной основой для возбудимости нейрональных мембран.

В последние годы нейрохимики для выяснения природы возбудимости нейрональных мембран обратили свое внимание на экстраклеточную среду нейрона и окружающие его элементы. Было предложено считать функциональной единицей не ней-pOTTT'a две прилегающие противоположные мембраны (нейро-

98

няльдую и глиальцую) с межклеточным пространством между ними (рис. 12), поскольку именно на этом участке происходят чрезвычайно важные процессы. Специфичность поверхности) нейрональных мембран определяется: 1) первичной структурой; олигосахаридной части гликолипидов, гликопротеинов, глико-\ замингликанов; 2) порядком их организации; 3) площадью, \ занимаемой гликолипидами и гликопротеинами. ^

МТ

Рис. 11. Современная модель мембраны (Nicoison, 1976)

J — олигосахаридвая часть гликопротеинов и гликолипидов, оияея-тированная наружу; 2 — молекула глнкозамингликана, соединяющая две олигосахаридные цепочки; $ — гликопротеив, пронизывающи** мем* брану и соединяющийся с филаментными белками; ?\T— м^кротрубочки; МФ — микрофиламенты.

В следующем разделе мы несколько подробнее рассмотрим роль гаиглиозидов на поверхности нейрональных мембран.

7*

99

Цитоплазма

Рис. 12. Строение мембран лвух прилегающих клеток (Pfenninger, 1972)

А — внутренняя son*, состоящая из белков и липидов; 8 — внешняя лона, содержащая олягосахаридные цепочка гангляозядо»

и гликопротеинов.

100

Состав и структура гаиглиозидов головного мозга

Нервная ткань характеризуется необычайно разнообразным набором гаиглиозидов. Ганглиозиды были открыты Кленком; в 1941 г., но их точная химическая структура была выяснена только в 1963 г. Свеннерхолмом. Было установлено, что они являются многокомпонентными соединениями и содержат мета болическииннертную це?^мвдную часть^ включающую сфингозин и жирную кислоту, и гидрофильную — быстро обменивающуюся олигосахаридную часть, состоящую из глюкозы, галактозы, N-ацетилгалактозамина и М-ацетилнейраминовой^ кислоты. Строение моносйалоганглиозида представлено ниже (Svennerholm, 1969):

снри снри

-сн.-сн-сн-^

I I

NH ОН ТПр 0=ч

он <

соон

Олигосахаридная часть необычайно изменчива по числу входящих компонентов: максимально их может быть 9, минимально— 2 (табл. 25). Вариации этих компонентов создают различные молекулярные виды гаиглиозидов, которых в настоящее время выделено около 12 и которые четко делятся на моно-, ди-, три-, тетра- и пентасиалоганглиозиды по числу входящих молекул N-ацетилнейраминовой кислоты на цера-мидный остаток. В табл. 26 представлено содержание основных индивидуальных гаиглиозидов в головном мозгу человека.

На этом многообразие этих соединений не кончается, поскольку все отмеченное выше отражает только первичную мономерную организацию. Ганглиозиды представляют собой высокомолекулярные соединения, их молекулярный вес колеблется от 180 000 до 800 000. Ганглиозиды способны образовывать мицеллы* включающие^до 400 мономеров. Пока не установлено, состоят ли мицеллы из одноготипа индивидуальных гаиглиозидов или включают различные индивидуальные ганглиозиды в разных соотношениях, что должно увеличивать их гетерогенность. Образование гигантских молекул ганглиозидами позволяет увеличивать количество вещества при сохранении низ*

101

Таблица

Структура ганглиозидов мочга млекопитающих (Svennevholm, 1970)

Химическая структура

Символ по номенклатуре Свеннерхольма

NAHK (2-*3) Гал (1-4) Глюк (1-1) Цер

NAHK (2->8) NAHK (2-3) Гал (1 -4) Глюк (1-Й) Пер

ЫацГал (1-4) Гал (1-4) Глюк (1-1) Цер

NAHK

ЫацГал (1-4) Гал (1-4) Глюк (1-1) Цер

'!)

к2/ NAHK (8-2) NAHK Гал (1-3) №цГал (1-4) Гал (1-4) Глюк (1-1) Цер

'»)

к2! NAHK

Гал (1-*3» ЫацГал (1-4) Гал (1->4) Глюк (1-1) Цер

1)

,2/NAHK (8-*2) NAHK

Гал (1-3) №цГал (1-4) Гал (1~*4) Глюк (1-И) Цер /3\ /3\

27 NAHK

о

\2/1

NAHK

Гал (1-3) №цГал (1-4) Гал (1-4) Глюк (1-1) Цер

?) f!)

2/ NAHK \ 2/NAHK

Гал (1-3) NaцГaл (1-й-) Гал (1-4) Глюк (1-*1) Цер

(!) (»)

\2/NAHK (8-*2)NAHK \2/NAHK <ч8->2) NAHK

Гал (1->1) Цер

3 ^

4

27NAHK

Примечание. NAHK — N-ацетил нейраминовая кислота: Гэл — галактоза; Глюк — глюкоза; ЫацГал — N-ацетилгалактозамин; Цер — церамид (сфингозин-|-жир-ная кислота).

102

кой молярной концентрации, так что осмотическое давление в этом участке не меняется — свойство важное в мембранах.

Церамидная часть молекулы гаиглиозидов внедрена в белки интегральной зоны мембраны, с которыми она образует

Таблица 26

Содержание основных гаиглиозидов мозга взрослогэ человека, % N-ацетилнейраминовой кислоты (Suzuki, 1972)

Ганглиозиды Серое Белое

вещество вещество

Тетрасиалоганглиозид Gq 3,9 4,8

Трисиалоганглиозид GTi 18,7 19,1

Дисиалогаиглпозид G ^ 16,7 14,8

°д." 3,0 1,6

аДХа 38,0 30,2

°Д, 2,0 3,2

Л\оносиалоганглиозпд gм Н,2 18,8

°.и. 1,7 1.0

..J.0 1,0

гидрофобные связи, и потому плотно закреплена в этой части мембраны. С какими именно белками соединяется церамидная часть, зависит от жирнокислотного состава гаиглиозидов. Разветвленная, гидрофильная олигосахаридная часть гаиглиозидов ориентирована в межклеточное пространство или сннапти-ческую щель, где она, как щупальцы, тянется к соседней мембране (рис. 12).

В настоящее время считают, что поверхностные гликолипи-jlbb, гликопротеины и гликозамингликаны составляют поверхностный матрикс — комплексную, динамичную, интегратив-ную систему, где изменения во взаимодействии между компонентами приводят к глубоким изменениям матрикса как целого. От состава, организации и расположения этих поверхностных молекул зависят ионный обмен, проницаемость, иммунологические " реакции, межклеточная адгезия, эндо- и экзоцитоз. Доказано, что морфогенетическая и тканеспецифическая агрегации эмбриональных клеток контролируются поверхностным матриксом, который является универсальным рецептором клетки Для гормонов, медиаторов, антигенов, токсинов, наркотиков. Богатейшие возможности для такой всеобъемлющей рецепции заключены в разнообразии олигосахаридных структур поверхностных молекул. Мблекулы гаиглиозидов вносят существенный вклад во все перечисленные выше функции поверхностного матрикса.

103

Метаболическая активность ганглиозидов

Метаболическая активность является показателем участия данной молекулы и ее составных частей в биохимических процессах, необходимых для осуществления той или иной функции. Ганглиозиды головного мозга характеризуются высокой метаболической активностью у взрослых и растущих животных (рис. 13).

Е

as

и*

215

1

38

10

Л

49

35

1 2 3 ч 5 6 1 Ъ Ганглиозиды

12 12 3

Суперат к д ы Цер е брозиды

страница 32
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(30.06.2022)