Fluoreszierende Galactosylceramide

Cereboside

Cerebroside (Galaktosylceramide) kommen vor allem im neuronalen Gewebe vor und sind die wichtigsten Glykosphingolipide im zentralen Nervensystem. Sie sind der größte Einzelbestandteil der Myelinscheide von Nerven und bilden vermutlich zusammen mit anderen Molekülen einen Teil der strukturellen Unterstützung der Myelinscheide.1 Cerebroside sind an einer breiten Palette biologischer Aktivitäten wie Zellagglutination, intrazelluläre Kommunikation sowie Zellentwicklung beteiligt und haben antitumor- und zytotoxische Effekte.2 Galactocerebrosid kann in Sulfatid umgewandelt werden, das auch im Nervensystem und in Myelinscheiden reichlich vorhanden ist. Aufgrund des relativ hohen Schmelzpunktes der Cerebroside (viel höher als die physiologische Körpertemperatur) haben sie eine parakristalline Struktur. Die Morbus Krabbe-Erkrankung (Globoidzell-Leukodystrophie) ist durch einen Mangel des Enzyms Galactocerebrosidase gekennzeichnet, das für den Abbau von Galactocerebrosid verantwortlich ist. Dies führt zu einer Anhäufung von Cerebrosid und Psychosin (das sehr zytotoxisch ist und zu einer Demyelinisierung der Nerven und einem Verlust der axonalen Leitfähigkeit führen kann).3

NBD-Markierungen

NBD-Galactosylceramid ist ein fluoreszierendes Cerebrosid mit einem Anregungs- und Emissionsmaximum von ~466/539 nm. NBD (7-Nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl) ist eine der am häufigsten eingesetzten fluoreszierenden Lipidmarkierungen. Studien haben gezeigt, dass NBD-markierte Lipide in den meisten Anwendungen ihre natürlichen Lipid-Gegenstücke sehr gut nachahmen.4 Die NBD-Gruppe zeigt nur einen geringen Einfluss auf die Lipidadsorption in Zellen und Zellmembranen, insbesondere wenn es sich um eine kurzkettige Fettsäure handelt. Dieses fluoreszierende Analogon ist in vielen biologischen Funktionen mit Galaktosylceramid vergleichbar.

Lissamin-Rhodamin B-Dodecanoyl-Galactosylceramid

Lissamin-Rhodamin B-Dodecanoyl-Galactosylceramid ist ein fluoreszenzmarkiertes Glykosphingolipid, das einen an das Sphingosin gebundenen Lissamin-Rhodamin-B-Marker enthält. Dieser fluoreszierende Standard von Matreya eignet sich hervorragend für die Identifizierung und Isolierung von Cerebrosiden bei der Morbus Krabbe-Erkrankung und in anderen Proben. Lissamin-Rhodamin-B-Farbstoffe haben ein Anregungs- und Emissionsmaximum von ~560/580 nm. Der Fluoreszenzmarker wird über einen 12-C-Linker gebunden, der die Interaktion des Fluorophors mit dem Sphingolipid reduziert.

Referenzen:

  1. S.L. Miller and L. Denisova. Cycloserine-induced decrease of cerebroside in myelin. Lipids 33(4), 441-443 (1998).
  2. X. Zhou, L. Tang, and Y. Liu (2009) An Isomeric Mixture of Novel Cerebrosides Isolated from Impatiens pritzellii Reduces Lipopolysaccharide-Induced Release of IL-18 from Human Peripheral Blood Mononuclear Cells. Lipids, Vol. 44:8 pp. 759-763
  3. X. Han and H. Cheng (2005) Characterization and direct quantitation of cerebroside molecular species from lipid extracts by shotgun lipidomics. Journal of Lipid Research, Vol.46:1 pp. 163-175
  4. A. Chattopadhyay (1990) Chemistry and biology of N-(7-nitrobenz-2-oxa-1,3-diazol-4-yl)-labeled lipids: fluorescent probes of biological and model membranes. Chemistry and Physics of Lipids, Vol. 53:1 pp. 1-15

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