СИАЛОВЫЕ КИСЛОТЫ

СИАЛОВЫЕ КИСЛОТЫ — актированные производные нейраминовой кислоты, входят в состав гликопротеидов, гликолипидов (ганглиозидов), муцинов и других гликоконъюгатов. Биол. роль С. к. определяется их участием в формировании специфических свойств физиологически активных углеводсодержащих соединений. Содержание С. к. в крови является дополнительным диагностическим тестом при нек-рых воспалительных заболеваниях — артритах (см.), полиартритах (см.), ревматоидном артрите (см.) и др., характеризующим степень воспалительного процесса. Генетически обусловленная недостаточность фермента нейраминидазы (сиалидазы; КФ 3. 2. 1. 18) служит причиной возникновения наследственных болезней накопления сиалидозов. В неацилированном состоянии нейраминовая кислота (см.) является нестойким веществом и в природе не встречается.

Свободные С. к. в организме животных и человека обнаружены в очень незначительных количествах. Как правило, они входят в состав различных олигосахаридов (см.), гликолипидов (см.) — ганглиозидов (см.) и гликопротеидов (см.). Гликопротеиды, содержащие большое количество С. к., называют сиало-гликопротеидами. У бактерий обнаружен полимер одной из С. к.— N-ацетилнейраминовой к-ты — так наз. коломиновая к-та.

С. к. различают в зависимости от типа ацильных радикалов (обычно ацетил- или гликолил-), их числа и характера связи (N- или О-). С помощью хим. синтеза получены С. к., не встречающиеся в природе, напр, бензоил-, иропионил-, формил-, сукцинилнейраминовая к-ты и др.

Чистые С. к. представляют собой бесцветные кристаллы, легко растворимые в воде, ограниченно растворимые в метаноле и нерастворимые в эфире; они неустойчивы в р-рах щелочей и к-т, при нагревании разрушаются с изменением окраски. С. к. являются сильными к-тами и восстанавливают жидкость Фелинга.

Биосинтез С. к. в организме животных и человека начинается с фосфорилирования (см.) М-ацетилманнозамина под действием одноименной киназы (см.). Фосфорилированный N-ацетилманнозамин и фосфоенол-пировиноградная к-та являются биосинтетическими предшественниками

С. к. Под действием специфической N-ацетилнейраминат-синтазы (КФ 4. 1. 3. 19) они превращаются в N-ацетилнейраминовую к-ту. Из нее путем прямого ферментативного гид-роксилирования образуется N-гли-колилнейраминовая к-та. Кроме кислорода, эта реакция требует присутствия аскорбиновой к-ты и ионов Fe2+. Донором аниона уксусной кислоты (см.) — ацетила — при образовании С. к. служит ацетил-КоА. Ферменты ацетил-КоА: N-ацетил- нейраминат - 4 - О-ацетилтрансфераза (КФ 2. 3. 1. 44) и ацетил-КоА: N-аце-тилнейраминат 7(или 8)-0-ацетил-трансферазы (КФ 2. 3. 1. 45) участвуют в образовании соответствующих С. к.— N- и О-диацетил- и N-ацетил-О-диацетилнейраминовой к-т. Установлено, что эти превращения могут происходить уже после включения N-ацетилнейраминовой к-ты в гликопротеиды. Присоединение С. к. к молекуле гликоконъюгата происходит после ее активирования цитидинмонофосфатом (ЦМФ). Образование ЦМФ-сиаловых к-т катализирует ацилнейраминат-цити-дилилтрансфераза (ЦМФсиалат-син-таза; КФ 2. 7. 7. 43). Этот фермент неспецифичен в отношении разных С. к. Перенос С. к. от активированных ЦМФ С. к. осуществляется при участии специфических сиалилтранс-фераз (КФ 2. 4. 99. 1).

N-ацетилнейраминовая и N-гли-колилнейраминовая к-ты расщепляются под действием альдолазы N-ацилнейраминовой к-ты (КФ 4. 1. 3. 3) на соответствующий N-ацил-маннозамин и пировиноградную к-ту. Диацилированные С. к. почти не расщепляются этим ферментом.

От молекул содержащих их веществ С. к. отщепляются под действием нейраминидазы. Время циркуляции в кровотоке нек-рых белков крови (церулоплазмина, о^-гл об улина и др.) и нек-рых гормонов (хорионического гонадотропина, фолликулостимулирующего и лютеинизирую-щего гормонов и др.) после отщепления от их молекул С. к. резко сокращается. Асиалогликопротеиды имеют на конце углеводной цепи, как правило, галактозу (см.), что делает возможным их поглощение печенью, к-рое, в свою очередь, обеспечивается специфическими рецепторами, содержащими С. к. Потерю биол. активности нек-рыми гормонами после их десиалирования объясняют теперь именно их исчезновением из кровотока. Продолжительность циркуляции в кровотоке нек-рых клеток крови также уменьшается после удаления с их поверхности С. к. Предполагают, что процесс старения эритроцитов связан с уменьшением количества С. к. в их оболочке.

Установлено, что С. к. создают высокую плотность отрицательного заряда на молекулах гликопротец-дов и муцинов и тем самым обусловливают вытянутую, палочковидную форму их молекул, благодаря к-рой секреты слизистых оболочек дыхательных путей, кишечника и половых путей, отличающиеся большим содержанием сиалогликопротеидов, обладают высокой вязкостью, что обеспечивает защиту слизистых оболочек от проникновения бактерий, а также от механических и хим. повреждений. С. к. в составе гликопротеидов секрета слизистых оболочек половых путей играют существенную роль в процессе оплодотворения (см.). Вязкость секрета в шейке матки снижается только во время овуляции, облегчая доступ сперматозоидам к яйцеклетке. С. к. являются важным компонентом блестящей зоны (zona pellucida) яйцеклетки млекопитающих: после удаления С. к. сперматозоиды не могут проникнуть внутрь яйцеклетки. С. к. в значительной степени определяют способность клеток к адгезии (см.). Предполагают, что С. к. маскируют остатки сахаров, являющихся антигенными детерминантами в гликопротеидах. Удаление С. к. из гликопротеидов или с поверхности клеток повышает их иммуногенность. Содержание С. к. в крови резко повышается при многих острых и хрон. воспалительных заболеваниях.

Избыточную экскрецию сиалоолигосахаридов с мочой наблюдают при сиалидозах — группе заболеваний, вызванных недостаточностью нейраминидазы (сиалидазы), фермента, отщепляющего концевые остатки С. к. от различных содержащих их веществ. Сиалидозы представляют собой наследственные болезни накопления, передающиеся по аутосом-но-рецессивному типу наследования. Характерными клин, признаками сиалидозов являются миокло-нические судороги, появление на глазном дне пятна типа «вишневой косточки», прогрессирующая слепота. Различают сиалидозы типа 1, клин, картина которых характеризуется отсутствием умственной отсталости и признаков дисморфиз-ма, и сиалидозы типа 2, характеризующиеся умственной отсталостью и дисморфическими признаками, напоминающими дисморфизм при синдроме Гурлер (см. Гаргоилизм). Содержание отдельных сиалоолигосахаридов в моче больных сиалидозами превышает норму более чем в 100 раз. Выявление сиалоолигосахаридов в моче с помощью тонкослойной хроматографии (см.) используют для предварительной диагностики сиалидоза. Окончательный диагноз может быть поставлен только после установления недостаточности нейраминидазы в лейкоцитах и культуре кожных фибробластов.

Описаны также случаи сиалурии, когда у больного с мочой выделялось огромное количество С. к. (до 7 г в сутки) в виде свободной N-ацетил-еейраминовой к-ты.

Наиболее чувствительными и специфичными методами определения С. к. в биол. материале (сыворотке крови, синовиальной жидкости и др.) являются резорциновый метод Свеннерхольма и метод определения С. к. с тиобарбитуровой к-той.

При определении С. к. по методу Свеннерхольма к р-ру, содержащему С. к., добавляют резорцин, соляную к-ту, сульфат меди и выдерживают в течение 15 мин. на кипящей водяной бане. Интенсивность развивающейся синей окраски прямо пропорциональна содержанию €. к. в пробе и определяется фотометрированием с красным светофильтром (см. Фотометрия). Метод определения С. к. с тиобарбитуровой к-той основан на их окислении перйодатом натрия и определении интенсивности окраски, развивающейся в результате взаимодействия образовавшейся бета-формилпировиноградной к-ты с тиобарбитуровой к-той. Окрашенный р-р колориметрируют при 549 нм.



Библиогр.: Цветкова И. В. Нейра-миновая кислота и ее значение в организме, Вопр. мед. хим.. т. 7, № 1, с. 1, 1961, библиогр.; Lowden J. A. a. O’Brien J. S. Sialidosis, a review of human neuraminidase deficiency, Amer. J. hum. Genet., v. 31, p. 1, 1979; Schauer R. Chemistry and biology of the acylneurami-nic acids, Angew. Chem., Bd 85, S. 128, 1973; Sharon N. Complex carbohydrates, Their chemistry, biosynthesis and functions, Reading, 1975.



Популярные статьи

Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Поделиться: