N-Glycolylneuraminsäure

Strukturformel
	Strukturformel von N-Glycolylneuraminsäure
	β-Anomer der N-Glycolylneuraminsäure
Allgemeines
Name	N-Glycolylneuraminsäure
Andere Namen	Neu5Gc; Vorlage:SNFG-Symbol;
Summenformel	C11H19NO10
Kurzbeschreibung	farbloser Feststoff<ref name="Sigma">Datenblatt Vorlage:Linktext-Check bei Sigma-AldrichVorlage:Abrufdatum (PDF).</ref>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
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PubChem	123802
ChemSpider	110352
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Eigenschaften
Molare Masse	325,27 g·mol−1
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung<ref name="Sigma"/>	keine GHS-Piktogramme
	keine GHS-Piktogramme
H- und P-Sätze	H: keine H-Sätze
	P: keine P-Sätze
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

N-Glycolylneuraminsäure, auch Neu5Gc genannt, gehört zu der Klasse der Sialinsäuren.

In tierischen Organismen ist Neu5Gc eine häufig vorkommenden Sialinsäure. Im menschlichen Organismus dagegen fehlt Neu5Gc. Beim Menschen kommt ausschließlich N-Acetylneuraminsäure vor, da das Enzym CMP-Neu5Ac-Hydroxylase, welches die Bildung von N-Glycolylneuraminsäure aus N-Acetylneuraminsäure katalysiert, beim Menschen nicht funktional ist.<ref>M. von Elstermann: Alternative Wege einer endogenen Biosynthese der N-Glycolylneuraminsäure in menschlichen Mammakarzinomzellen. Dissertation, Universität zu Köln, 2006. urn:nbn:de:hbz:38-20747</ref> Das Gen, welches für das entsprechende Enzym (CMP-Neu5Ac-Hydroxylase = CMAH) codiert, ist beim Menschen – im Gegensatz zu allen anderen Hominiden<ref name="PMID9751737">H. H. Chou, H. Takematsu, S. Diaz, J. Iber, E. Nickerson, K. L. Wright, E. A. Muchmore, D. L. Nelson, S. T. Warren, A. Varki: A mutation in human CMP-sialic acid hydroxylase occurred after the Homo-Pan divergence. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. Band 95, Nummer 20, September 1998, S. 11751–11756, doi:10.1073/pnas.95.20.11751, PMID 9751737, PMC 21712 (freier Volltext).</ref> – durch eine Mutation funktionslos. Im Gegensatz dazu haben beispielsweise Schimpansen die Fähigkeit Neu5Gc – unter anderem im Gehirn – zu synthetisieren.<ref>R. Vaas: Zukunft der Neurowissenschaft. Lexikon der Neurowissenschaft. </ref> Das für CMAH codierende Gen befindet sich auf Chromosom 6 Genlocus p21.32.<ref>NCBI: CMAH cytidine monophosphate-N-acetylneuraminic acid hydroxylase (CMP-N-acetylneuraminate monooxygenase) pseudogene (Homo sapiens).</ref> Neu5Gc kommt bei den meisten Mammalia vor, mit Ausnahmen wie Menschen, Frettchen, Schnabeltieren, westlichen Hunderassen und Neuweltaffen.<ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Ein Forschungsteam an der medizinischen Fakultät der University of California, San Diego unter der Leitung von Ajit Varki hat 2014 einen neuen Mechanismus aufgezeigt, wie der Konsum von Neu5Gc aus externen Quellen wie rotem Fleisch und Milchprodukten zum erhöhten Risiko von kanzerogenen Tumoren beitragen könnte.<ref>Annie N. Samraj, Oliver M. T. Pearce, Heinz Läubli, Alyssa N. Crittenden, Anne K. Bergfeld, Kalyan Banda, Christopher J. Gregg, Andrea E. Bingman, Patrick Secrest, Sandra L. Diaz, Nissi M. Varki, and Ajit Varki: A red meat-derived glycan promotes inflammation and cancer progression, PNAS, 13. Januar 2015, 112 (2) 542–547; doi:10.1073/pnas.1417508112.</ref> Außerdem wurde 2019 beobachtet, dass gentechnisch veränderte Mäuse ohne die Fähigkeit zur Neu5Gc-Bildung ein erhöhtes Risiko zur Herausbildung kardiovaskulärer Erkrankungen aufweisen und die schädigende Wirkung durch Neu5Gc aus rotem Fleisch eher aus der menschlichen Antikörperbildung gegen Neu5Gc resultiert. Damit könnte die verlorengegangene Fähigkeit zur endogenen Neu5Gc-Bildung eine Ursache für das im Vergleich zu Tieren häufige Auftreten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen beim Menschen sein.<ref>Kawanishi et al.: Human species-specific loss of CMP-N-acetylneuraminic acid hydroxylase enhances atherosclerosis via intrinsic and extrinsic mechanisms, PNAS, 6. August 2019, 116 (32) 16036-16045, doi:10.1073/pnas.1902902116.</ref>

Das Fehlen von CMAH beim Menschen ist offenbar auch der Grund dafür, warum das Typhus-Toxin der Typhus-Erreger Salmonella Typhi und Salmonella Paratyphi zwar Menschen schädigt, nicht aber andere Säugetiere. Kultivierte menschliche Zellen werden durch Gabe von Neu5GC resistent gegen das Typhus-Toxin.<ref>Lingquan Deng et al.: Host Adaptation of a Bacterial Toxin from the Human Pathogen Salmonella Typhi, in: Cell, Band 159, Nr. 6, S. 1290–1299, 4. Dezember 2014, doi:10.1016/j.cell.2014.10.057, dazu:

Heather Buschman: New Research Details Why Typhoid Toxin Targets Only Humans, auf: SciTechDaily vom 8. Dezember 2014.</ref>

Einzelnachweise

Literatur

Hedlund, M. et al. (2007): N-glycolylneuraminic acid deficiency in mice: implications for human biology and evolution, in: Mol Cell Biol 27(12), S. 4340–4346; PMID 17420276.

Weblinks

Sialic Acid and Evolution (engl.)