Funkcja biologiczna enzymów sialidazy
Sialidazy lub neuraminidaza to rodzina enzymów hydrolitycznych odpowiedzialna za usuwanie modyfikacji węglowodanów kwasu sialowego z glikolipidów, glikoprotein i oligosacharydów. Do chwili obecnej sklonowano cztery sialidazy ssaków, tj. formę lizosomalną (Neu1), formą cytosolową (Neu2), formę związaną z błoną komórkową (Neu3) i formę lizosomalną/mitochondrialną (Neu4). U człowieka największe stężenie kwasu sialowego znajduje się w mózgu, gdzie wykorzystywany jest w transmisji neuronowej. Zaproponowano, aby rola kwasu sialowego polegała na utrzymaniu ujemnego ładunku na powierzchni komórek i umożliwieniu wymiany płynów. Naukowcy z finansowanego przez UE projektu CATABOLIC SIALIDASES (Understanding the roles of mammalian sialidases in glycolipid catabolism) byli zainteresowaniu określeniem roli sialidazy ssaków Neu1 w degradacji glikolipidów. W tym celu wykorzystano myszy z inaktywacją genów w Neu1 i skrzyżowano je ze zwierzętami pozbawionymi heksozoaminidazy A (HEXA), tj. genu biorącego udział w chorobie Daya-Sachsa. Brak HEXA zwiększa hydrolizę gangliozydu GM2, który gromadzi się w neuronach i powoduje zwyrodnienie układu nerwowego. Dodatkowo naukowcy opracowali model zwierzęcy z brakującym enzymem HexA, Neu1 i Neu4 oraz dokonali analizy gangliozydu mózgu w drodze chromatografii cienkowarstwowej. Zaobserwowali zmienione działanie gangliozyd u myszy z inaktywacją dwóch i trzech genów w porównaniu do myszy z inaktywacją pojedynczego genu (HexA, Neu4 lub Neu1). Dalsze analizy biologiczne poprzez spektrometrię mas, immunohistochemiczną i molekularną analizę biologiczną tkanki mózgowej tych zwierząt doprowadziły do ciekawych obserwacji. W ujęciu ogólnym wyniki projektu CATABOLIC SIALIDASES przybliżyły zdefiniowanie funkcjonalnego wpływu sialidazy na złożone procesy fizjologiczne i komórkowe. Odkrycie biologicznego wpływu kwasów sialowych podatnych na działanie sialidazy na glikoproteiny i glikolipidy powinno być pomocne w opracowywaniu interwencji przeciwko chorobom związanym z sialidazą.
Słowa kluczowe
Sialidaza, neuraminidaza, Neu1, mózg, HEXA, choroba Daya-Sachsa, gangliozyd GM2
