СИАЛОВЫЕ КИСЛОТЫ

Перейти к: навигация, поиск

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-, пропионил-, 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 растворах щелочей и к-т, при нагревании разрушаются с изменением окраски. С. к. являются сильными кислотами 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-цитидилилтрансфераза (ЦМФсиалат-синтаза; 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 сиалилтрансфераз (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^-глобулина 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 гликопротеидов 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 аутосомно-рецессивному типу наследования. Характерными клин, признаками сиалидозов являются миоклонические судороги, появление на глазном дне пятна типа «вишневой косточки», прогрессирующая слепота. Различают сиалидозы типа 1, клин, картина которых характеризуется отсутствием умственной отсталости и признаков дисморфизма, 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.



Библиография: Цветкова И. В. Нейраминовая 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.


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

Рекомендуемые статьи