Sialil-Lewis X
Sialil-Lewis X
Nombres
Nombre IUPAC
(Ácido 5-acetamido-3,5-didesoxi- D - glicero - α- D - galacto -non-2-ulopiranosilónico)-(2→3)-β- D -galactopiranosil-(1→4)-[α- L -fucopiranosil-(1→3)]- N -acetil- D -glucosamina
Nombre sistemático de la IUPAC
Ácido ( 2S , 4S , 5R , 6R )-5-acetamido-2-{[(2S , 3R , 4S , 5S , 6R ) -2-{[(2R ,3R , 4R , 5R ) -5-acetamido-1,2-dihidroxi-6-oxo-3-{[(2S , 3S , 4R , 5S , 6S ) -3,4,5-trihidroxi-6-metiloxan-2-il]oxi}hexan-3-il]oxi}-2,4-dihidroxi-6-(hidroximetil)oxan-4-il]oxi}-4-hidroxi-6 - [(1R , 2R ) -1,2,3-trihidroxipropil]oxano-2-carboxílico
Otros nombres
sialil Le X , SLe X , CD15, SSEA-1
Identificadores
  • 98603-84-0 controlarY
Modelo 3D ( JSmol )
  • Imagen interactiva
Química biológica
  • ChEMBL375586 controlarY
Araña química
  • 559072 controlarY
Mallasialil+Lewis+X
Identificador de centro de PubChem
  • 643990
UNIVERSIDAD
  • 0PS35WG8U3 controlarY
  • DTXSID60913167
  • InChI=1S/C31H52N2O23/c1-9-18(43)21(46)22(47)28(51-9)53-24(12(5-34)32-10(2)38)25(15( 42)7-36)54-29-23(48)27(20(45)16(8-37)52-29)56-31(30(49)50)4-13(40)17(33- 11(3)39)26(55-3 1)19(44)14(41)6-35/h5,9,12-29,35-37,40-48H,4,6-8H2,1-3H3,(H,32,38)(H, 33,39)(H,49,50)/t9-,12-,13-,14+,15+,16+,17+,18+,19+,20-,21+,22-,23+ ,24+,25+,26+,27-,28-,29-,31-/m0/s1 controlarY
    Clave: LAQPKDLYOBZWBT-NYLDSJSYSA-N controlarY
  • InChI=1/C31H52N2O23/c1-9-18(43)21(46)22(47)28(51-9)53-24(12(5-34)32-10(2)38)25(15( 42)7-36)54-29-23(48)27(20(45)16(8-37)52-29)56-31(30(49)50)4-13(40)17(33- 11(3)39)26(55-3 1)19(44)14(41)6-35/h5,9,12-29,35-37,40-48H,4,6-8H2,1-3H3,(H,32,38)(H, 33,39)(H,49,50)/t9-,12-,13-,14+,15+,16+,17+,18+,19+,20-,21+,22-,23+ ,24+,25+,26+,27-,28-,29-,31-/m0/s1
    Clave: LAQPKDLYOBZWBT-NYLDSJSYBC
  • O=C(N[C@@H]1[C@@H](O)C[C@](O[C@H]1[C@H](O)[C@H](O) CO)(O[C@@H]2[C@@H](O)[C@@H](O[C@@H](CO)[C@@H]2O)O[C@@H ]([C@H](O[C@@H]3O[C@H]([C@@H](O)[C@@H](O)(C@@H]3O)C) [C@H](C=O)NC(=O)C)[C@H](O)CO)C(=O)O)C
Propiedades
C31H52N2O23​​​​​​​
Masa molar820,744 g/mol
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa).
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Compuesto químico

El sialil Lewis X (sLeX) , también conocido como grupo de diferenciación 15 ( CD15 ) o antígeno embrionario específico de la etapa 1 ( SSEA-1 ), es un carbohidrato tetrasacárido que generalmente se une a los O- glicanos en la superficie de las células. Se sabe que desempeña un papel vital en los procesos de reconocimiento de célula a célula. También es el medio por el cual un óvulo atrae al espermatozoide; primero, para adherirse a él, luego unirse con él y finalmente formar un cigoto.

El sialil-Lewis X es también uno de los antígenos de grupo sanguíneo más importantes y se muestra en el extremo terminal de los glucolípidos que están presentes en la superficie celular. El determinante sialil-Lewis X , la estructura de carbohidrato del ligando de E- selectina , se expresa constitutivamente en granulocitos y monocitos y media la extravasación inflamatoria de estas células. Los linfocitos T y B en reposo carecen de su expresión y se les induce a expresar fuertemente el sialil-Lewis X tras la activación. El determinante sialil-Lewis X se expresa preferentemente en las células Th 1 activadas , pero no en las células Th 2 .

Estructura

La sialil-Lewis X es un tetrasacárido compuesto por un ácido siálico , fucosa y una N -acetil-lactosamina . Su nombre sistemático es 5-acetilneuraminil-(2-3)-galactosil-(1-4)-(fucopiranosil-(1-3))- N -acetilglucosamina (Neu5Acα2-3Galβ1-4[Fucα1-3]GlcNAcβ). En humanos, [1] [2] es sintetizada por cuatro fucosiltransferasas : FUT3 , FUT5 , FUT6 y FUT7 . Las otras tres enzimas de la familia de las sialiltransferasas , ST3GAL3 , ST3GAL4 y ST3GAL6, participan en la síntesis del precursor de la sialil-Lewis X. [2]

Función

Reubicación de leucocitos

El sialil-Lewis X es importante para la fijación y el desplazamiento de los leucocitos. Los leucocitos se desplazan por el torrente sanguíneo y luego se fijan a la pared endotelial y ruedan a lo largo del endotelio antes de salir potencialmente al tejido. El sialil-Lewis X es un socio necesario para las tres selectinas que se unen a los leucocitos y las células endoteliales. Cuando el sialil-Lewis X forma parte de un O-glicano y se une a CD34, puede unirse a la L-selectina. Para que se produzca la unión a la L-selectina, el sialil-Lewis X debe sufrir sulfatación. Para que el sialil-Lewis X se una a la P-selectina, un glicano unido a O cerca del extremo N del ligando 1 de la glucoproteína de la P-selectina (PSGL-1) se modifica con sialil-Lewis X y, en combinación con residuos de tirosina cercanos modificados con sulfato, forma el contacto de unión para la P-selectina. Para que el sialil-Lewis X se una a la E-selectina, puede ser parte de un glicano N-enlazado o O-enlazado unido a las glucoproteínas de la superficie celular, como PSGL-1, CD43 o CD44. Esta unión a las selectinas mediada por el sialil-Lewis X permite que los leucocitos circulantes se adhieran y rueden a lo largo de las células endoteliales que recubren los vasos sanguíneos, lo que permite que los leucocitos se acumulen en un sitio de inflamación vascular.

Fertilización

La sialil-Lewis X permite que un espermatozoide reconozca y fertilice un óvulo. Para que se produzca la fecundación, el espermatozoide humano debe unirse a la zona pelúcida (ZP), la matriz translúcida que cubre el óvulo humano compuesta por cuatro glicoproteínas (ZP1, 2, 3 y 4) y atravesar la matriz para fusionarse con el ovocito. [3] La ZP humana está recubierta de densos N- y O-glicanos que terminan con la secuencia sialil-Lewis X. [4] El ensayo de hemizona, que evalúa la unión de los espermatozoides a la ZP contando el número de espermatozoides unidos a los hemisferios de óvulos humanos no vivos bisectados in vitro , revela que 0,5 mM de sialil-Lewis X inhibe la unión de los espermatozoides a la ZP en un 63 %. [ 4] Además, la adición de ZP3 o ZP4 purificadas y solubilizadas del ovocito humano inhibe de forma dependiente de la dosis la unión de los espermatozoides a la ZP en el ensayo de hemizona. [5] Esta evidencia sugiere que los primeros pasos de la unión entre el espermatozoide humano y el óvulo pueden estar mediados por lectinas para sialil-Lewis X presentes en el esperma humano.

Importancia clínica

Deficiencia de adhesión leucocitaria

La síntesis defectuosa del antígeno sialil-Lewis X produce inmunodeficiencia ( deficiencia de adhesión leucocitaria tipo 2). La síntesis defectuosa puede deberse a la pérdida de fucosiltransferasa, lo que altera la glicosilación del glicoesfingolípido. Se está investigando el sialil-Lewis X para la detección y el tratamiento de trastornos inmunitarios debido a su presencia en los leucocitos.

Cánceres de sangre

Sialyl-Lewis X media la fagocitosis y la quimiotaxis , y se encuentra en los neutrófilos; [6] se expresa en células presentes en la enfermedad de Hodgkin, algunas leucemias linfocíticas crónicas de células B, leucemias linfoblásticas agudas y la mayoría de las leucemias no linfocíticas agudas. CD15 está presente en casi todas las células de Reed-Sternberg , incluidas sus raras variantes mononucleares, y, como tal, se puede utilizar en inmunohistoquímica para identificar la presencia de dichas células en biopsias. La presencia de estas células es diagnóstica del linfoma de Hodgkin . Las células de Reed-Sternberg muestran un patrón característico de positividad de sialyl-Lewis X , con tinción membranosa combinada con tinción del aparato de Golgi . Los paneles inmunohistoquímicos para el diagnóstico de la enfermedad de Hodgkin suelen emplear CD15 junto con CD30 y CD45 ; Este último no tiñe las células de Reed-Sternberg, pero tiñe casi todas las demás células linfoides. El sialil-Lewis X también está presente en aproximadamente el 50% de las células de adenocarcinoma y se puede utilizar para distinguir estas afecciones del mesotelioma , que generalmente es negativo. [7]

Metástasis del cáncer

El sialil-Lewis X desempeña un papel fundamental en la metástasis del cáncer, ya que facilita la extravasación de células cancerosas fuera del torrente sanguíneo cuando se desplazan por el cuerpo. Su expresión está relacionada con el estadio del tumor, la recurrencia y la supervivencia general del paciente. [8] Por lo tanto, el sialil-Lewis X se está utilizando como diana en estudios para combatir tumores y el crecimiento de células cancerosas. Existe una sobreexpresión frecuente de sialil-Lewis X en las células cancerosas, y se encuentra tanto en los N-glicanos como en los O-glicanos. El sialil-Lewis X se está investigando con marcadores de CD para encontrar nuevas formas de crear biosensores para células cancerosas. También se está utilizando de nuevas formas para dirigirse a las células cancerosas específicamente para el tratamiento del cáncer.

Fertilización in vitro

Se está utilizando Sialyl-Lewis X para lograr mayores tasas de fertilización de óvulos en mujeres recubriendo los óvulos con Sialyl- Lewis X.

Inmunidad e inflamación

El sialil-Lewis X desempeña un papel fundamental en la respuesta inflamatoria y puede utilizarse para aumentar la respuesta de los leucocitos a las infecciones. El sialil-Lewis X también es un antígeno asociado a la inflamación en las células hepáticas. Se sobreexpresa en las células hepáticas enfermas y puede utilizarse como forma de detectar la enfermedad hepática en un paciente.

Vinculación del coronavirus MERS

En junio de 2019, antes del inicio de la pandemia de COVID-19 , se descubrió que el receptor del oligosacárido sialil-Lewis X sulfatado (particularmente con enlaces α2,3) era el sitio de unión preferido, tanto en humanos como en camellos dromedarios, para el coronavirus causante del síndrome respiratorio de Oriente Medio ( MERS ), el sexto coronavirus en ser descrito. [9] [10]

Historia

El término "Lewis" en el nombre proviene de una familia de personas con una incompatibilidad de glóbulos rojos. Los estudios realizados en los glóbulos rojos de estos individuos llevaron al descubrimiento del sialil-Lewis X. El sialil-Lewis X es un importante antígeno de los glóbulos rojos presente en los glucolípidos de la membrana plasmática de la célula.

Su localización en la superficie celular de las células dio lugar a su nomenclatura alternativa como grupo de diferenciación . Los grupos de diferenciación son un sistema de denominación ideado en 1982 para clasificar los antígenos de la superficie celular en los leucocitos identificados mediante anticuerpos monoclonales . Al sialil-Lewis X se le asignó el nombre CD15.

Véase también

Referencias

  1. ^ de Vries, T.; Knegtel, RM; Holmes, EH; Macher, BA (octubre de 2001). "Fucosiltransferasas: estudios de estructura/función". Glycobiology . 11 (10): 119R–128R. doi : 10.1093/glycob/11.10.119r . ISSN  0959-6658. PMID  11588153.
  2. ^ ab Trinchera, Marco; Aronica, Adele; Dall'Olio, Fabio (23 de febrero de 2017). "Ligandos de selectina Sialyl-Lewis a y Sialyl-Lewis x en cánceres gastrointestinales". Biology . 6 (1): 16. doi : 10.3390/biology6010016 . ISSN  2079-7737. PMC 5372009 . PMID  28241499. 
  3. ^ Clark, GF (2013). "El papel del reconocimiento de carbohidratos durante la unión entre el espermatozoide y el óvulo humano". Reproducción humana . 28 (3): 566–577. doi : 10.1093/humrep/des447 . PMID  23315069.
  4. ^ ab Pang, Poh-Choo; Chiu, Philip CN; et al. (18 de agosto de 2011). "La unión del esperma humano está mediada por el oligosacárido sialil-Lewisx en la zona pelúcida". Science . 333 (6050): 1761–1764. Bibcode :2011Sci...333.1761P. doi :10.1126/science.1207438. hdl : 10044/1/15584 . PMID  21852454. S2CID  23610213.
  5. ^ Chiu, PCN; Wong, BST; Chung, M. -K.; Lam, KKW; Pang, RTK; Lee, K. -F.; Sumitro, SB; Gupta, SK; Yeung, WSB (2008). "Efectos de las glicoproteínas 3 y 4 de la zona pelúcida humana nativa en la reacción del acrosoma y la unión de la zona pelúcida de los espermatozoides humanos". Biología de la reproducción . 79 (5): 869–877. doi : 10.1095/biolreprod.108.069344 . PMID  18667750.
  6. ^ Kerr MA, Stocks SC (noviembre de 1992). "El papel de los carbohidratos relacionados con CD15-(Le(X)) en la adhesión de neutrófilos". Histochem. J . 24 (11): 811–26. doi :10.1007/BF01046353. PMID  1362195. S2CID  8602651.
  7. ^ Leong, Anthony SY; Cooper, Kumarason; Leong, F Joel WM (2003). Manual de citología diagnóstica (2.ª ed.). Greenwich Medical Media, Ltd., págs. 83-84. ISBN 1-84110-100-1.
  8. ^ Liang, Jin-xiao; Liang, Yong; Gao, Wei (24 de mayo de 2016). "Importancia clínico-patológica y pronóstica de la sobreexpresión de sialil Lewis X en pacientes con cáncer: un metanálisis". OncoTargets and Therapy . 9 : 3113–3125. doi : 10.2147/OTT.S102389 . ISSN  1178-6930. PMC 4888715 . PMID  27307752. 
  9. ^ Tortorici, M. Alejandra; Paredes, Alexandra C.; Lang, Yifei; Wang, Chunyan; Li, Zeshi; Koerhuis, Danielle; Bendiciones, Geert-Jan; Bosch, Berend-Jan; Rey, Félix A.; de Groot, Raoul J.; Veesler, David (junio de 2019). "Base estructural de la unión del coronavirus humano a los receptores de ácido siálico". Naturaleza Biología estructural y molecular . 26 (6): 481–489. doi :10.1038/s41594-019-0233-y. PMC 6554059 . PMID  31160783. 
  10. ^ Li, Wentao; Hulswit, Rubén JG; Widjaja, Ivy; Raj, V. Stalin; McBride, Ryan; Peng, Wenjie; Widagdo, W.; Tortorici, M. Alejandra; Dieren, Brenda van; Lang, Yifei; Cuaresma, Jan WM van; Paulson, James C.; Haan, Cornelis AM de; Groot, Raoul J. de; Kuppeveld, Frank JM van; Haagmans, Bart L.; Bosch, Berend-Jan (3 de octubre de 2017). "Identificación de la función de unión al ácido siálico para la glicoproteína de pico del coronavirus del síndrome respiratorio de Oriente Medio". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 114 (40): E8508–E8517. Código Bib : 2017PNAS..114E8508L. doi : 10.1073/pnas.1712592114 . PMC: 5635925. PMID :  28923942. S2CID  : 20912646. 

Lectura adicional

  • Chen, G.-Y.; Osada, H.; Santamaria-Babi, LF; Kannagi, R. (7 de noviembre de 2006). "La interacción de los factores de transcripción GATA-3/T-bet regula la expresión de los receptores de localización Lewis X sialil en los linfocitos Th1/Th2". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 103 (45): 16894–16899. Bibcode :2006PNAS..10316894C. doi : 10.1073/pnas.0607926103 . PMC  1629005 . PMID  17075044.
  • Etzioni, Amos; Frydman, Moshe; Pollack, Shimon; Avidor, Israeli; Phillips, M. Laurie; Paulson, James C.; Gershoni-Baruch, Ruth (17 de diciembre de 1992). "Infecciones graves recurrentes causadas por una nueva deficiencia de adhesión leucocitaria". New England Journal of Medicine . 327 (25): 1789–1792. doi : 10.1056/NEJM199212173272505 . PMID  1279426.
  • Sarangapani, Krishna K.; Qian, Jin; Chen, Wei; Zarnitsyna, Verónica I.; Mehta, Padmaja; Yago, Tadayuki; McEver, Rodger P.; Zhu, Cheng (16 de septiembre de 2011). "Regulación de Bonos de Captura por Tasa de Aplicación de Fuerza". Revista de Química Biológica . 286 (37): 32749–32761. doi : 10.1074/jbc.M111.240044 . PMC  3173187 . PMID  21775439.
  • Pan, Li-Hua; Yamauchi, Kohei; Sawai, Takashi; Nakadate, Toshihide; Kojima, Yuki; Takahashi, Naofumi; Adachi, Keisuke; Kameyama, Akihiko; Inoue, Hiroshi (mayo de 2000). "La inhibición de la unión de la E y la P-selectina a la molécula Sialyl-Lewis X suprime la respuesta inflamatoria en la neumonitis por hipersensibilidad en ratones". American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine . 161 (5): 1689–1697. doi :10.1164/ajrccm.161.5.9812016. PMID  10806176.
  • Fundamentos de glicobiología, 3.ª edición, capítulo 14: "Estructuras comunes a diferentes glicanos" https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK453042/#_Ch14_s2_
  • Stephen J Isles, Molécula del mes: Sialyl Lewis X
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