सियालिक एसिड: संरचना, कार्य और रोग - जीवविज्ञान - 2025

सियालिक एसिड मोनोसैक्राइड नौ कार्बन परमाणुओं कर रहे हैं। वे न्यूरोामिनिक एसिड डेरिवेटिव (5-एमिनो-3,5-डिडॉक्सी-डी-ग्लिसरो-डी-गैलेक्टो-नॉनुलोसोनिक एसिड) के परिवार से संबंधित हैं और प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित किए जाते हैं, विशेष रूप से पशु साम्राज्य में।

वे आम तौर पर मुक्त अणुओं के रूप में नहीं होते हैं, लेकिन α-glucosidic बॉन्ड्स द्वारा कार्बोहाइड्रेट अणुओं या अन्य सियालिक एसिड अणुओं से जुड़े होते हैं, और फिर एक रैखिक कार्बोहाइड्रेट श्रृंखला के भीतर टर्मिनल या आंतरिक पदों पर कब्जा कर सकते हैं।

एक सियालिक एसिड अणु की योजनाबद्ध (स्रोत: उपयोगकर्ता: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ग्लाइकोफ़ॉर्म)

"सियालिक एसिड" शब्द पहली बार 1957 में गुन्नार ब्लिक्स द्वारा गढ़ा गया था, हालांकि अन्य शोधकर्ताओं की पिछली रिपोर्टों से संकेत मिलता है कि उनकी खोज एक या दो दशक पहले हुई थी, जब उन्हें सियालो म्यूसिन ग्लाइकोप्रोटीन और सियालो सियालो स्फिंगोलिपिड्स (गैंग्लियोसाइड्स) का हिस्सा बताया गया था। ।

सियालिक एसिड प्रकृति के अधिकांश राज्यों में मौजूद हैं। वे कुछ वायरस, रोगजनक बैक्टीरिया, प्रोटोजोआ, क्रस्टेशियन, फ्लैटवर्म, कीड़े और कशेरुक जैसे मछली, उभयचर, पक्षियों और स्तनधारियों में पाए गए हैं। इसके विपरीत, वे कवक, शैवाल या पौधों में नहीं पाए गए हैं।

संरचना

सियालिक एसिड मुख्य रूप से सतह ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के टर्मिनल भाग में होते हैं, इन ग्लाइकोकोनजुगेट्स को बहुत विविधता प्रदान करते हैं। डिफरेंशियल "सिलेलिएशन" पैटर्न ऊतक-विशिष्ट ग्लाइकोसिलेट्रांसफेरस (सियालिलट्रांसफेरस) की अभिव्यक्ति के उत्पाद हैं।

संरचनात्मक रूप से, सियालिक एसिड न्यूरोामिन एसिड के लगभग 40 प्राकृतिक डेरिवेटिव के एक परिवार से संबंधित हैं जो एन-एसिलेटेड हैं, जो दो "माता-पिता" संरचनाओं को जन्म देता है: एन-एसिटाइलीनुरैमिनिक एसिड (न्यूरो 5 एसी) या एन-ग्लाइकोइल न्यूरामिनिक एसिड (न्यूर 5 जीसी) ।

इसकी संरचनात्मक विशेषताओं में स्थिति 5 पर एक अमीनो समूह (जिसे संशोधित किया जा सकता है) और 1 स्थान पर एक कार्बोक्जिलिक समूह की उपस्थिति शामिल है, जिसे शारीरिक पीएच में आयनित किया जा सकता है। C-6 स्थिति में एक डीऑक्सीजेनेटेड C-3 कार्बन और एक ग्लिसरॉल अणु।

कार्बोन की गणना के साथ सियालिक एसिड के एक अणु का योजनाबद्ध (स्रोत: उपयोगकर्ता: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से ग्लाइकोफ़ॉर्म)

एसिटाइल, ग्लाइकॉल, लैक्टाइल, मिथाइल, सल्फेट और फॉस्फेट भागों द्वारा सी -4, सी -7, सी -8 और सी -9 पदों पर हाइड्रॉक्सिल समूहों के प्रतिस्थापन से कई व्युत्पन्न उत्पन्न होते हैं; साथ ही सी -2 और सी -3 के बीच दोहरे बॉन्ड की शुरूआत।

रैखिक टर्मिनल स्थिति में, एक ओलिगोसैकेराइड श्रृंखला के लिए एक सियालिक एसिड भाग के अनुलग्नक में सी-अम्ल के सी -2 एनोमेरिक कार्बन के हाइड्रॉक्सिल समूह और सी -3, सी- कार्बन के हाइड्रॉक्सिल समूहों के बीच एक α-glucosidic बंधन शामिल है। मोनोसेकेराइड भाग के 4 या सी -6।

ये लिंकेज गैलेक्टोज अवशेषों, एन-एसिटाइलग्लुकोसामाइन, एन-एसिटाइलग्लैक्टोसामाइन और कुछ विशिष्ट गैंग्लियोसाइड्स, ग्लूकोज के बीच हो सकते हैं। वे एन-ग्लाइकोसिडिक या ओ-ग्लाइकोसिडिक बांड के माध्यम से हो सकते हैं।

विशेषताएं

सियालिक एसिड को परजीवी जीवों को मेजबान जीव के भीतर जीवित रहने में मदद करने के लिए माना जाता है; इसके उदाहरण स्तनधारी रोगजनक हैं जो सियालिक एसिड चयापचय एंजाइम (सियालिडेस या एन-एसिटाइलीन्यूरैमिक लिकेस) का उत्पादन करते हैं।

कोई स्तनधारी प्रजाति नहीं है, जिसके लिए सियालिक एसिड की उपस्थिति को सामान्य रूप से ग्लाइकोप्रोटीन के भाग के रूप में, सीरम के ग्लाइकोप्रोटीन, म्यूकोसा के सेल सतह संरचनाओं के हिस्से के रूप में या जटिल कार्बोहाइड्रेट के हिस्से के रूप में रिपोर्ट नहीं किया गया है।

वे दूध और मनुष्यों, मवेशियों, भेड़, कुत्तों और सूअरों के कोलोस्ट्रम में अम्लीय ओलिगोसेकेराइड में पाए गए हैं, और चूहों और मनुष्यों के मूत्र के हिस्से के रूप में भी।

सेल आसंजन प्रक्रियाओं में भूमिका

सियालिक एसिड मोर्टिज़ के साथ ग्लाइकोकोनजेट्स, पड़ोसी कोशिकाओं के बीच और कोशिकाओं और उनके पर्यावरण के बीच सूचना विनिमय प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

सेल मेम्ब्रेन में सियालिक एसिड की उपस्थिति सतह पर एक नकारात्मक आवेश की स्थापना में योगदान देती है, जिसका कोशिकाओं और कुछ अणुओं के बीच कुछ इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण घटनाओं में सकारात्मक परिणाम होता है।

इसके अलावा, नकारात्मक चार्ज झिल्ली में सियालिक एसिड को सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों के परिवहन में एक भूमिका देता है।

यह बताया गया है कि ग्लोमेरुलर बेसमेंट झिल्ली को एंडोथेलियम और एपिथेलियम के बंधन से सियालिक एसिड की सुविधा होती है, और यह इन कोशिकाओं के बीच संपर्क को भी प्रभावित करता है।

रक्त कोशिका घटकों के जीवन काल में भूमिका

सियालिक एसिड में एरिथ्रोसाइट्स के प्लाज्मा झिल्ली में ग्लाइकोफोरिन ए के हिस्से के रूप में महत्वपूर्ण कार्य हैं। कुछ अध्ययनों से पता चला है कि सियालिक एसिड की सामग्री इन कोशिकाओं की आयु के विपरीत आनुपातिक है।

सियालिक एसिड के क्षरण के लिए जिम्मेदार न्यूरोमिनिडेस एंजाइम के साथ इलाज करने वाले एरिथ्रोसाइट्स, 120 दिनों से कुछ घंटों के लिए रक्तप्रवाह में उनके आधे जीवन को काफी कम कर देते हैं। उसी मामले को प्लेटलेट्स के साथ देखा गया है।

थ्रोम्बोसाइट्स अपनी सतह प्रोटीन में सियालिक एसिड की अनुपस्थिति में पालन करने और एकत्र करने की अपनी क्षमता खो देते हैं। लिम्फोसाइटों में, सेलिक एसिड सेल आसंजन और मान्यता प्रक्रियाओं में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, साथ ही सतह रिसेप्टर्स के साथ बातचीत में भी।

प्रतिरक्षा प्रणाली में कार्य

प्रतिरक्षा प्रणाली झिल्ली में मौजूद सियालिक एसिड पैटर्न की मान्यता के आधार पर अपने स्वयं के या हमलावर संरचनाओं के बीच अंतर करने में सक्षम है।

सियालिक एसिड, साथ ही साथ एंजाइम न्यूरोमिनिडेज़ और सियालिलट्रांसफेरेज़, महत्वपूर्ण नियामक गुणों के अधिकारी हैं। प्लाज्मा झिल्ली ग्लाइकोकोनजुगेट्स में सियालिक एसिड के टर्मिनल भागों में मास्किंग फ़ंक्शन या झिल्ली रिसेप्टर्स होते हैं।

इसके अतिरिक्त, विभिन्न लेखकों ने संभावना जताई है कि सियालिक एसिड में एंटीजेनिक कार्य हैं, लेकिन यह निश्चित रूप से अभी तक ज्ञात नहीं है। हालांकि, सेल नियमन में सियालिक एसिड अवशेषों के मास्किंग कार्य बहुत महत्वपूर्ण हैं।

मास्किंग में एक प्रत्यक्ष या अप्रत्यक्ष सुरक्षात्मक भूमिका हो सकती है, इस पर निर्भर करता है कि क्या सियालिक एसिड का हिस्सा सीधे एंटीजेनिक कार्बोहाइड्रेट अवशेषों को कवर करता है, या क्या यह आसन्न ग्लाइकोकोनजुगेट में एक सियालिक एसिड होता है जो एंटीजेनिक हिस्से को मास्क करता है।

कुछ एंटीबॉडी में न्यूर 5 ए सी अवशेष होते हैं जो वायरस-न्यूट्रलाइज़िंग गुणों को प्रदर्शित करते हैं, क्योंकि ये इम्युनोग्लोबुलिन वायरस के आसंजन को केवल संयुग्मित करने के लिए सक्षम होते हैं (सेल झिल्ली पर सियालिक एसिड के अंशों के साथ ग्लाइकोकोनजुगेट्स)।

अन्य कार्य

आंत्र पथ में, सियालिक एसिड एक समान रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, क्योंकि वे बलगम का हिस्सा होते हैं, जिसमें स्नेहन और सुरक्षात्मक गुण होते हैं, जो पूरे जीव के लिए आवश्यक होते हैं।

इसके अलावा, सियालिक एसिड ब्रोन्कियल, गैस्ट्रिक और आंतों के उपकला कोशिकाओं के झिल्ली में भी मौजूद होते हैं, जहां वे परिवहन, स्राव और अन्य चयापचय प्रक्रियाओं में शामिल होते हैं।

रोग

कई बीमारियों को सियालिक एसिड चयापचय में असामान्यताओं को शामिल करने के लिए जाना जाता है और इन्हें सियालिडोसिस के रूप में जाना जाता है। सबसे प्रमुख सियालुरिया और सल्ला की बीमारी है, जो बड़ी मात्रा में मुक्त सियालिक एसिड के साथ मूत्र उत्सर्जन की विशेषता है।

इम्यूनोलॉजिकल प्रकृति के अन्य रोगों में सियालिक एसिड के चयापचय से संबंधित एनाबॉलिक और कैटोबोलिक एंजाइमों में परिवर्तन होता है, जो सियालिक एसिड के कुछ हिस्सों के साथ ग्लाइकोकोनजुगेट्स के एक प्रचुर संचय का कारण बनता है।

रक्त कारकों से संबंधित कुछ बीमारियों को भी जाना जाता है, जैसे कि थ्रोम्बोसाइटोपेनिया, जिसमें रक्त में थ्रोम्बोसाइट्स के स्तर में कमी होती है जो संभवतः झिल्ली में सियालिक एसिड की कमी के कारण होता है।

वॉन विलेब्रांड की बीमारी रक्त वाहिका की दीवार के सबेंडोथेलियल झिल्ली ग्लाइकोकोनजेट्स को थ्रोम्बोसाइट्स की आसंजन क्षमता में एक दोष से मेल खाती है, जो ग्लाइकोसिलेशन या सियालिकेशन में कमियों या कमियों के कारण होता है।

Glanzmann का थ्रोम्बेस्थेनिया थ्रोम्बोसाइट एकत्रीकरण का एक और जन्मजात विकार है जिसकी जड़ में थ्रोम्बोसाइट्स की झिल्ली में दोषपूर्ण ग्लाइकोप्रोटीन की उपस्थिति है। इन ग्लाइकोप्रोटीन में दोषों को कम किए गए Neu5Ac सामग्री से जुड़ा हुआ दिखाया गया है।

संदर्भ

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