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Studium über die Struktur von Gangliosiden des Gehirns und die neuraminsäurehaltigen Oligosaccharide der Milch

2010; Wiley; Volume: 20; Issue: 1 Linguagem: Francês

10.1111/j.1439-0442.1973.tb00861.x

0177-0543

R. T. C. Huang,

Carbohydrate Chemistry and Synthesis

Zusammenfassung Gehirnganglioside und neuraminsäurehaltige Frauenmilch-Oligosaccharide zeigen in ihrem Kohlenhydratanteil ähnliche strukturelle Merkmale. Auf Grund dieses Befundes war es möglich, nachzuweisen, daß das Gangliosid A2 (NeuNAc-N-tetrasaccharid-gangliosid) eine α-ketosidisch gebundene N-Acetylneuraminsäure besitzt, obwohl die Bindung nicht durch Neuraminidase hydrolysiert wird. Daneben konnten drei neuraminsäurehaltige Oligosaccharide in der Frauenmilch isoliert und charakterisiert werden. Ihre Strukturen wurden aufgeklärt. Mit Hilfe einer neuentwickelten Methode konnte der Ceramidanteil der Ganglioside und deren Basenkomponente, das C20-Sphingosin, in theoretischer Ausbeute rein dargestellt werden. Das C20-Sphingosin des Ceramidanteiles der Ganglioside ist immer nur mit Stearinsäure verbunden und das C20-Dihydrosphingosin nur mit Eicosansäure. Höhere Fettsäuren binden nur an C18-Sphingosin. Das C20-Sphingosin wurde eindeutig als D-Erythro-1,3-Dihydroxy-2-amino-trans-4-eicosan charakterisiert. Die Ergebnisse werden im Hinblick auf ihre biologische Bedeutung diskutiert. Summary Studies on the structure of gangliosides in the brain and the neuraminic-acid-containing oligosaccharides of milk Brain gangliosides and neuraminic-acid-containing oligosaccharides of human milk show similar structural features in their carbohydrate portion. As a result it was possible to demonstrate that ganglioside A2 (NeuNAc-N-tetrasaccharide-ganglioside) possesses a α-ketosidic-linked N-Acetyl-neuraminicacid, although the link is not hydrolysed by neuraminidase. In addition, three neuraminic-acid-containing oligosaccharides were isolated from human milk and characterised. Their structure is explained. With the help of a newly-developed method the ceramide component of the gangliosides and their basic component, C20 sphingosine, were obtained in theoretical yields in pure form. The C20 sphingosine of the ceramide portion of the ganglioside is always bound only to stearic acid, while the C20 dihydrosphingosine is bound only to eicosanoic acid. The higher fatty acids are specifically linked to C18 sphingosine. The C20 sphingosine was clearly characterised as D-erythro-1,3-dihydroxy-2-amino-trans-4-eicosan. The biological significance of the results is discussed. Résumé Etudes sur la structure des gangliosides cérébraux et des oligosaccharides à teneur d'acide neuraminique du lait La fraction des hydrates de carbone des gangliosides cérébraux et des oligosaccharides à teneur d'acide neuraminique du lait de femme présentent une structure semblable. On a pu démontrer que l'acide N-acétylneuraminique se trouvait en liaison α-cétosidique dans le ganglioside A2 (NeuNAc-N-tetrasaccharide-ganglioside), malgré que la neuraminidase ne parvienne pas à hydrolyser cette liaison. En outre, on a pu isoler et caractériser trois oligosaccharides à teneur d'acide neuraminique dans le lait de femme. Leurs structures sont analysées. A l'aide d'une méthode nouvellement développée, on a pu obtenir en quantité théorique la fraction céramidique du ganglioside et sa composante basique, la sphingosine C20. La sphingosine C20 de la fraction céramidique du ganglioside est toujours liée à l'acide stéarique et la dihydrosphingosine C20 à l'acide eicosane-carboxylique. Les acides gras supérieurs ne se lient qu'à la sphingosine C18. La sphingosine C20 a été caractérisée comme D-érythro-1,3-dihydroxy-2-amino-trans-4-eicosane. On discute les résultats en considérant leur signification biologique. Resumen Estudios sobre la estructura de los gangliósidos cerebrales y los oligosacáridos lácteos que contienen ácido neuramínico Los gangliósidos cerebrales y los oligosacáridos de la leche de mujer, que contienen ácido neuramínico, muestran characterísticas estructurales semejantes en su fracción de carbohidratos. En vista de este hallazgo, resultó posible poner de manifiesto que el gangliósido A2 (NeuNAc-N-tetrasacárido-gangliósido) posee un ácido N-acetilneuramínico enlazado de forma α-cetosídica, aunque el enlace no es hidrolizado por la neuraminidasa. Por añadidura, se pudieron aislar y caracterizar tres oligosacáridos nuevos en la leche de mujer, los cuales contienen ácido neuramínico. Se pudieron establecer sus estructuras químicas. Con ayuda de una técnica recién descubierta, se logró obtener pura la parte ceramídica de los gangliósidos y su componente básica, la C20-esfingosina, en rendimiento teórico. La C20-esfingosina de la fracción ceramídica de los gangliósidos se halla siempre ligada solo al ácido esteárico y la C20-dihidroesfingosina al ácido eicosanoico nada más. Los ácidos grasos superiores están enlazados específicamente con C18-esfingosina. La C20-esfingosina se caracterizó de forma inequívoca como D-eritro-1,3-dihidroxi-2-amino-trans-4-eicosano. Se discute el significado biológico de los resultados obtenidos.