N-Ацетилнейраминовая кислота

N-Ацетилнейраминовая кислота

N-Ацетилнейраминовая кислота — органическое соединение, производное нейраминовой кислоты, входящее в состав гликокаликса. N-Ацетилнейраминовая кислота кислота широко распространена в тканях животных и, в меньшей степени, других организмов: растений и грибов, дрожжей и бактерий, в основном в составе некоторых гликопротеинов и ганглиозиды и стенок бактериальных клеток. Остатки НАНК входят также в состав гликолипидов — ганглиозидов, важнейших компонентов мембран нейронов в головном мозге. Она связывает кальций макромолекул с клетками тканей. Представляет собой хорошо растворимое в воде кристаллическое вещество, белого цвета.

N-​Ацетилнейраминовая кислота
Общие
Систематическое
наименование
5-​​(ацетиламино)​-​3,5-​дидезокси-​D-​глицеро-​α-​D-​галакто-​нон-​2-​улопиранозовая кислота
Сокращения НАНК, NANA
Традиционные названия N-ацетилнейраминовая кислота
Хим. формула C11H19NO9
Физические свойства
Состояние твёрдое, кристаллическое
Молярная масса 309,2699 ± 0,003 г/моль
Термические свойства
Температура
 • плавления 184–186 °C
Классификация
Рег. номер CAS 131-48-6
PubChem
Рег. номер EINECS 205-023-1
InChI
ChEBI 61599
ChemSpider

Относится к так называемым сиаловым кислотам. Термин «сиаловая кислота» впервые был введён шведским биохимиком Гуннаром Бликсом в 1952 году.

Структура

Нумерация структуры сиаловой кислоты начинается с карбоксилат-углерода и продолжается по часовой стрелке, вокруг всей цепи. Конфигурация, в которой карбоксилат анион находится в осевом положении является α-аномером.

Neuraminic acid anomeric configuration

α-Аномер сиаловой кислоты входит в состав гликанов, однако, в основном в растворе сиаловая кислота находится в β-форме (что составляет более 90 %).

Биосинтез

Biosynthesis of sialic acid by a bacterial aldolase enzyme.

НАНК получается ферментативным путём в результате альдольной конденсации пировиноградной кислоты и N-ацетил-D-маннозамина. Фермент, в качестве субстрата использует производное маннозы, вставляя три атома углерода от молекулы пирувата в полученную структуру сиаловой кислоты. Альдолазы могут использоваться также для химико-ферментативного синтеза производных сиаловой кислоты.

Функции

Метастатические клетки рака часто имеют высокую экспрессию сиаловой кислоты, которой богаты гликопротеины. Именно избыточная экспрессия сиаловой кислоты на поверхности создает отрицательный заряд, действующий на клеточные мембраны. Это создает отталкивание между здоровыми клетками (образуя, так называемые клетки оппозиции) и помогает метастазам на поздних стадиях рака попадать в кровеносные сосуды.

Большую роль НАНК играет в инфекционных процессах — она связывается с белками вирусов гриппа человека, что способствует быстрому проникновению через верхние дыхательные пути и распространению вируса по организму. Широко используемые лекарственные средства против гриппа (осельтамивир и занамивир) являются аналогами сиаловой кислоты, которые мешают высвобождением новых генерируемых вирусов из инфицированных клеток, путём ингибирования фермента вирусной нейраминидазы.

Регионы богатые сиаловой кислоты создают отрицательный заряд на поверхности клеток. Поскольку вода является полярной молекулой с частичным положительным зарядом на обоих атомах водорода, она притягивается к поверхности клеток и мембран. Это также способствует клеточному поглощению жидкости.

N-ацетилнейраминовая кислота — один из основных продуктов деградации нейрональных мембран. Участвует в механизмах ишемии мозга.