Biomembranen Chemie und Aufbau der Glycolipide (tierische Zelle)

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1 Biomembranen Chemie und Aufbau der Glycolipide (tierische Zelle) Glycolipide sind Bestandteil der Glycocalyx tierischer Zellen; Glycolipide nur auf der Außenseite der Cytoplasmamembran; wichtige Erkennungsmerkmale, z.b. Gangliosid GM1 = Bindungspartner für Choleratoxin, vermittelt Eindringen des Toxins in die Zelle > erhöhter H 2 O- und Na + - Ausstrom ins Intestinum > Durchfall Gangliosid GM1

2 Sphingosin Sphingosin Sphingosin Biomembranen als Träger der Blutgruppenantigene AB0-System: 1901 vom österreichischen Bakteriologen Karl Landsteiner ( , 1930 Nobelpreis für Medizin) entdeckt spezielle Zuckerstrukturen auf der Oberfläche von Erythrozyten, aber auch von Leukozyten und Thrombozyten Blutgruppe 0: bildet Antikörper gegen A und B Blutgruppe A: bildet Ak gegen B Blutgruppe B: bildet Ak gegen A Glc Glc NAc NAc Fuc Fuc NAc 0-Antigen A-Antigen gegen 0 werden keine Ak gebildet => ursprüngl.: Blutgruppe 0 als Universalspender Blutgruppe AB als Universalempfänger Bluttransfusion: Erythrozytenkonzentrat ohne Serum mit Antikörpern Glc NAc B-Antigen Fuc

3 Biomembranen als Träger der Blutgruppenantigene

4 Lectine DʻAdamos Blutgruppen diät Der Sommerschlager 2000

5 Blutgruppendiät?

6

7 Lectine Interaktion mit Biomembranen Lectine sind an spezifische Kohlenhydrate bindende Glykoproteine ubiquitär vorkommend, v.a. im Samen in größeren Mengen binden im Darm an Oberflächenglykoproteine, führen zu Funktionsstörungen im Verdauungstrakt Lectinklassen: ectine = Lectine in Tieren mit actose-spezifität C-Typ-Lectine = Calcium-abhängige Lectine in Tieren: Selectine (bei Entzündungsprozessen wichtig, spez. für Sialinsäure), Collectine (spez. für Mannose, wichtig für angeborenes Immunsystem) Fabaceae-Lectine = große Gruppe, mit unterschiedlichen Spezifitäten, toxisch Ricin = extrem toxisches Lectin aus Ricinus communis, inaktiviert 60S ribosomale Untereinheit Mistel-Lectine = sind immunstimulierend, sollen bei Krebstherapien adjuvant wirksam sein

8 Biomembranen Chemie und Aufbau Übersicht: Lipide Speicherfette (neutral) Membranlipide (polar) Cholesterol Triacylglycerine Phospholipide Glycolipide Glycerophospholipide Sphingolipide Sphingolipide Glycerin Glycerin PO4 Alkohol Sphingosin PO4 Cholin Sphingosin Mono- oder Oligosaccharid

9 Biomembranen Chemie und Aufbau der Glycolipide (pflanzliche Zelle) Bei Pflanzenzellen: Glycerin immer Grundbaustein nur in Plastidenmembran Zuckerbestandteil: actose(n) ( > actolipide) oder Sulfochinovose ( > Sulfolipide) aus Bresinsky et al.: Strasburger Lehrbuch der Botanik

10 Biomembranen Chemie und Aufbau der Glycolipide (pflanzliche Zelle) aus Weiler/Nover: Allgemeine und molekulare Botanik

11 Biomembranen Chemie und Aufbau der Membranlipide: Steroide lipophiler Schwanz amphiphile Bausteine hydrophiler Kopf Cholesterol: Haupt-Steroid bei tierischen Membranen

12 hydrophiler Kopf Biomembranen Chemie und Aufbau der Membranlipide: Steroide amphiphile Bausteine lipophiler Schwanz Cholesterol: nur in Spuren bei Pflanzenzellen, v.a. Stigmasterol und Sitosterin als Glykoside vorhanden

13 hydrophiler Kopf Biomembranen Chemie und Aufbau der Membranlipide: Steroide amphiphile Bausteine lipophiler Schwanz Cholesterin wichtig für: Membranfluidität Transport von n im Blut Biosynthese von lensäuren, Steroidhormonen, Vitamin D und D-Hormon

14 Biomembranen Verteilung der Membranlipide

15 Biomembranen Verteilung der Membranlipide Lipid Massenanteil [%] Myelin Cholesterin Leberplasmamembran Erythrozytenplasmamembran Mitochondrienmembran Phosphatidylethanolamin Phosphatidylserin Phosphatidylcholin ER E. coli Sphingomyelin Glycolipide Andere

16 Biomembranen Verteilung der Membranlipide Lipid Massenanteil [%] Myelin ER E. coli asymmetrische Verteilung der Membranlipide: Cholesterin Leberplasmamembran Erythrozytenplasmamembran Mitochondrienmembran extrazelluläre Hälfte fast nur Phosphatidylcholin und Sphingomyelin Phosphatidylethanolamin innere Hälfte fast nur Phosphatidylethanolamin und Phosphatidylserin Phosphatidylserin nur in extrazellulärer Hälfte sind Glycolipide Phosphatidylcholin Sphingomyeli n Glycolipide Andere

17 Biomembranen Verteilung der Membranlipide Physiologisch, gesunde Zelle Ansatz für Tumortherapie: Antikörper markiert geschädigte Endothelzellen, die vom Immunsystem eliminiert werden Bavituximab in Phase II β2-glycoprotein 1 (Plasma) Unphysiologisch, kranke/ nekrotische Zelle

18 Biomembranen bei lysosomalen Speicherkrankheiten bei einigen seltenen aber schweren Erkrankungen können Membranlipide nicht abgebaut werden können nur durch Enzymsubstitution therapiert werden X = H: Ceramid

Lectine Interaktion mit Biomembranen

Lectine Interaktion mit Biomembranen Lectine Interaktion mit Biomembranen Lectine sind! an spezifische Kohlenhydrate bindende Glykoproteine! ubiquitär vorkommend, v.a. im Samen in größeren Mengen binden im Darm an Oberflächenglykoproteine,

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