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2023-08-03T14:38:55Z

Abbau und Pathologie: fehlendes Wort

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[[Datei:GM1 ganglioside.png|miniatur|hochkant=1.5|Struktur des GM1-Gangliosids]]
'''Ganglioside'''<ref name="PMID16982663">Sandro Sonnino, Laura Mauri, Vanna Chigorno, Alessandro Prinetti: ''Gangliosides as components of lipid membrane domains.'' In: ''Glycobiology.'' Bd. 17, Nr. 1, 2007, S. 1R–13R, PMID 16982663, {{doi|10.1093/glycob/cwl052}}.</ref><ref name="PMID12011101">Thomas Kolter, Richard L. Proia, [[Konrad Sandhoff]]: ''Combinatorial ganglioside biosynthesis.'' In: ''[[The Journal of Biological Chemistry]].'' Bd. 277, Nr. 29, 2002, S. 25859–25862, PMID 12011101, {{doi|10.1074/jbc.R200001200}}.</ref><ref name="PMID8449895">Gerhild van Echten, Konrad Sandhoff: ''Ganglioside metabolism. Enzymology, Topology, and regulation.'' In: ''The Journal of Biological Chemistry.'' Bd. 268, Nr. 8, 1993, S. 5341–5344, PMID 8449895, [https://www.jbc.org/content/268/8/5341.full.pdf+html?sid=1e8efe49-aca6-4498-b16f-95514d944393 online (PDF; 535,12 kB)].</ref><ref name="PMID18334715">Toshio Ariga, Michael P. McDonald, Robert K. Yu: ''Role of ganglioside metabolism in the pathogenesis of Alzheimer's disease – a review.'' In: ''The Journal of Lipid Research.'' Bd. 49, Nr. 6, 2008, S. 1157–1175, PMID 18334715, {{doi|10.1194/jlr.R800007-JLR200}}.</ref><ref name="PMID18287616">Purna Mukherjee, Anthony C. Faber, Laura M. Shelton, Rena C. Baek, Thomas C. Chiles, Thomas N. Seyfried: ''Ganglioside GM3 suppresses the proangiogenic effects of vascular endothelial growth factor and ganglioside GD1a.'' In: ''The Journal of Lipid Research.'' Bd. 49, Nr. 5, 2008, S. 929–938, PMID 18287616, {{doi|10.1194/jlr.M800002-JLR200}}.</ref><ref name="PMID15087476">Robert K. Yu, Erhard Bieberich, Tian Xia, Guichao Zeng: ''Regulation of ganglioside biosynthesis in the nervous system.'' In: ''The Journal of Lipid Research.'' Bd. 45, Nr. 5, 2004, S. 783–793, PMID 15087476, {{doi|10.1194/jlr.R300020-JLR200}}.</ref> sind meist [[Hydrophobie|wasserunlösliche]] [[Lipide]] aus der Gruppe [[Glycosphingolipide]] und der [[Glycoside]], die in der äußeren Hälfte der [[Zellmembran]] nahezu aller [[Wirbeltiere]] vorkommen; insbesondere die Membranen von [[Nervenzelle]]n sind reich an Gangliosiden. Der Name leitet sich von [[Ganglion (Nervensystem)|„Ganglion“]] (‚Nervenknoten‘) und der Endung „-osid“ (von ‚Glycosid‘)<ref name="roempp">{{RömppOnline|ID=RD-07-00168|Name=Ganglioside|Abruf=2013-11-04}}</ref> ab.

Ganglioside sind über ihren [[Lipophilie|fettlöslichen]] Anteil in der äußeren Zellmembran verankert. Ihr strukturelles Grundgerüst wird vom Aminodialkohol [[Sphingosin]] gebildet. Grob dargestellt enthalten Ganglioside ein komplexes [[Oligosaccharid]], eine langkettige [[Fettsäure]] und das Sphingosin-Grundgerüst.

Im Gegensatz zu den [[Cerebroside]]n handelt es sich um komplexere Sphingolipide, die verzweigte Zuckerketten mit bis zu sieben Zuckerresten aufweisen. Durch diese nach außen ragenden Zuckerreste, insbesondere durch negativ geladene [[Sialinsäuren]], bestimmen sie die Eigenschaften der Zelloberfläche mit.

== Vorkommen ==
Die höchsten Konzentrationen an Gangliosiden findet man im [[Nervensystem]], speziell in der [[Graue Substanz|grauen Substanz]] des [[Gehirn]]s, wo sie 6 % aller Lipide ausmachen. Im Nervensystem ist eine Vielzahl verschiedener Ganglioside angereichert, deren Zusammensetzung sich im Laufe der Entwicklung und bei Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen wie z. B. schwankende Temperaturen verändert.<ref name="Nuhn">[[Peter Nuhn]]: ''Naturstoffchemie. Mikrobielle, pflanzliche und tierische Naturstoffe.'' 2., neu bearbeitete und erweiterte Auflage. S. Hirzel Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart 1990, ISBN 3-7776-0473-9, S. 324–326.</ref>

== Medizinischer Nutzen ==
Neben der postulierten Bedeutung bei der neuronalen Informationsübertragung und -speicherung stellen Ganglioside auch wichtige Tumormarker dar. Das Auftreten von Gangliosiden bei vielen Krebserkrankungen deutet auch auf eine Rolle dieser Glykolipide bei der Progression von Tumorerkrankungen hin. Über welche molekularen Mechanismen Ganglioside wirken, ist jedoch nach wie vor unklar.

=== Blutgruppe ===
Anhand bestimmter Ganglioside kann man die [[Blutgruppe]] bestimmen.
Am [[Sphingosin]]-Grundgerüst hängt wie bei jedem Sphingolipid eine [[Fettsäure]]. Die Besonderheit der Ganglioside sind die komplexen Oligosaccharide, die an das Sauerstoffatom geknüpft sind. Je nachdem, welche Kombination aus Monosacchariden verknüpft ist, bestimmt die Blutgruppe.
Die Kombination [[Glucose]] (Glc) – [[Galactose]] (Gal) – [[N-Acetylgalactosamin]] (GalNAc) – Galactose – [[Fucose]] (Fuc) kodiert beispielsweise für die
Blutgruppe 0.
Ist an die Kette noch ein weiteres [[N-Acetylgalactosamin]] angehängt, kodiert es für die Blutgruppe A; ist stattdessen eine weitere Galactose angehängt – für die Blutgruppe B.
<gallery>
Datei:Gangliosid 0 schematisch.jpg|Schematische Darstellung des Gangliosids der Blutgruppe 0.
Datei:Gangliosid A schematisch.jpg|Schematische Darstellung des Gangliosids der Blutgruppe A.
Datei:Gangliosid B schematisch.jpg|Schematische Darstellung des Gangliosids der Blutgruppe B.
</gallery>

== Abbau und Pathologie ==
Der Gangliosidabbau findet in den [[Lysosom]]en statt. Er erfolgt durch hochspezifische Glykosylhydrolasen, die sequenziell die endständigen Zuckerreste abspalten. Das GM1-Gangliosid ist das Stammgangliosid, als Intermediärprodukte entstehen beim Abbau GM2- und GM3-Gangliosid. Störungen des Gangliosidabbaus können zu schwerwiegenden Erkrankungen ([[lysosomale Speicherkrankheit]]en), den [[Sphingolipidose]]n, führen.
Die durch die [[β-Galactosidase]]-Defizienz bedingte Anhäufung von GM1-Gangliosid im Zentralnervensystem erklärt die progressive zerebrale Symptomatik bei Patienten mit [[GM1-Gangliosidose]]. Für den Abbau des GM2-Gangliosids sind die [[Hexosaminidase]]n A und B zuständig. So endet der Defekt der Hexosaminidase A bei der [[autosom]]al-[[rezessiv]] vererbten [[Tay-Sachs-Syndrom|Tay-Sachs-Krankheit]], die mit einer Erhöhung der Konzentration des Gangliosids GM2 einhergeht, unbehandelt vor Erreichen des dritten Lebensjahres tödlich. Durch [[Amniozentese]] und Untersuchung der Amnionflüssigkeit auf Beta-N-Acetylhexosaminidaseaktivität kann die Tay-Sachs-Krankheit jedoch schon während der fetalen Entwicklungsphase diagnostiziert werden.
Ein Mangel an [[α-Galactosidase A]] bewirkt eine Ansammlung von [[Globotriaosylceramid]], wodurch der [[Morbus Fabry]] verursacht wird.

== Literatur ==
* Jeremy M. Berg, John L. Tymoczko, [[Lubert Stryer]]: ''Biochemie.'' 6. Auflage. Elsevier – Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 2007, ISBN 978-3-8274-1800-5.
* Donald Voet, Judith G. Voet: ''Biochemistry.'' 3. Auflage. John Wiley & Sons, New York NY u. a. 2004, ISBN 0-471-19350-X.
* [[Bruce Alberts]], Alexander Johnson, [[Peter Walter (Biochemiker)|Peter Walter]], Julian Lewis, [[Martin Raff]], Keith Roberts: ''Molecular Biology of the Cell.'' 5th edition. Garland Science, New York, NY u. a. 2008, ISBN 978-0-8153-4106-2.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Stoffgruppe]]
[[Kategorie:Sphingolipid| Ganglioside]]
[[Kategorie:Glycosid| Ganglioside]]

Ganglioside - Versionsgeschichte

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