Lompat ke isi

Asam sialat: Perbedaan antara revisi

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung

Maintenance script (bicara | kontrib)

37.956 suntingan
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29500808; atribusi sumber disertakan.
 
Maintenance script (bicara | kontrib)
37.956 suntingan
Presentation V4: sitasi, referensi, Math, Wikimedia Commons, dan atribusi
 
Baris 1: Baris 1:
'''Asam sialat''' adalah kelas [[gula]] [[asam keto|asam alfa-keto]] dengan "tulang punggung " sembilan [[karbon]]. Istilah "asam sialat" (dari kata Yunani  (''síalon''), artinya "[[air liur]]") pertama kali diperkenalkan oleh biokimiawan Swedia Gunnar Blix pada tahun 1952. Anggota paling umum dari kelompok ini adalah [[asam N-asetilneuraminat|asam ''N''-asetilneuraminat]] (Neu5Ac atau NANA) yang ditemukan pada hewan dan beberapa [[prokariota]].
[[File:Neu5Ac.png|thumb|right|280px|Neu5Ac]]


Asam sialat ditemukan tersebar luas di jaringan hewan dan bentuk terkait ditemukan dalam jumlah yang lebih sedikit pada organisme lain seperti pada beberapa [[mikroalga]], bakteri dan [[arkea]]. Asam sialat umumnya merupakan bagian dari [[glikoprotein]], [[glikolipid]], atau [[gangliosida]], di mana asam ini menghiasi ujung rantai gula di permukaan sel atau protein terlarut. Namun, asam sialat juga telah diamati pada embrio ''[[Drosophila]]'' dan serangga lainnya. Secara umum, tumbuhan tampaknya tidak mengandung atau menampilkan asam sialat.
'''Asam sialat''' adalah kelas [[gula]] [[asam keto|asam alfa-keto]] dengan "tulang punggung " sembilan [[karbon]].<ref>Ajit Varki. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1920/ in Essentials of Glycobiology]. Cold Spring Harbor Press. 2008. hlm. Ch. 14. ISBN 978-0-87969-770-9.</ref> Istilah "asam sialat" (dari kata Yunani  (''síalon''), artinya "[[air liur]]") pertama kali diperkenalkan oleh biokimiawan Swedia Gunnar Blix pada tahun 1952. Anggota paling umum dari kelompok ini adalah [[asam N-asetilneuraminat|asam ''N''-asetilneuraminat]] (Neu5Ac atau NANA) yang ditemukan pada hewan dan beberapa [[prokariota]].


Pada manusia, otak memiliki kandungan asam sialat tertinggi, di mana asam ini memainkan peran penting dalam transmisi saraf dan struktur gangliosida dalam [[sinaptogenesis]]. Lebih dari 50 jenis asam sialat telah diketahui, yang semuanya dapat diperoleh dari molekul [[asam neuraminat]] dengan mengganti gugus amino atau salah satu gugus [[hidroksil]]nya. Secara umum, gugus amino tersebut memiliki gugus asetil atau glikolil, tetapi modifikasi lain juga telah dijelaskan. Modifikasi ini beserta ikatannya telah terbukti spesifik jaringan dan merupakan [[regulasi gen|ekspresi yang diatur]] secara perkembangan, sehingga beberapa di antaranya hanya ditemukan pada jenis glikokonjugat tertentu di sel tertentu. Substituen hidroksil dapat sangat bervariasi; gugus [[gugus asetil|asetil]], [[gugus laktil|laktil]], [[gugus metil|metil]], [[sulfat]], dan [[fosfat]] telah ditemukan.
Asam sialat ditemukan tersebar luas di jaringan hewan dan bentuk terkait ditemukan dalam jumlah yang lebih sedikit pada organisme lain seperti pada beberapa [[mikroalga]],<ref>Ben Wagstaff. ''Identification of a Kdn biosynthesis pathway in the haptophyte Prymnesium parvum suggests widespread sialic acid biosynthesis among microalgae''. ''Journal of Biological Chemistry''. 2018. Vol. 293 (42). hlm. 16277–16290. doi:10.1074/jbc.RA118.004921.</ref> bakteri dan [[arkea]].<ref>Varki Ajit. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK453082/ Sialic acids and other nonulosonic acids." Essentials of Glycobiology]. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2017. doi:10.1101/glycobiology.3e.015.</ref><ref>Hugo Kleikamp. [https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/sc/c9sc06406k Tackling the chemical diversity of microbial nonulosonic acids – a universal large-scale survey approach]. ''Chemical Science''. 2020. Vol. 11 (11). hlm. 3074–3080. doi:10.1039/c9sc06406k.</ref><ref>Amanda Lewis. ''Innovations in host and microbial sialic acid biosynthesis revealed by phylogenomic prediction of nonulosonic acid structure''. ''Proceedings of the National Academy of Sciences''. 2009. Vol. 106 (32). hlm. 13552–13557. doi:10.1073/pnas.0902431106.</ref><ref>Roland Schauer. ''Exploration of the Sialic Acid World''. ''Adv Carbohydr Chem Biochem''. 2018. Vol. 75 (75). hlm. 1–213. doi:10.1016/bs.accb.2018.09.001. ISBN 978-0-12-815202-7.</ref> Asam sialat umumnya merupakan bagian dari [[glikoprotein]], [[glikolipid]], atau [[gangliosida]], di mana asam ini menghiasi ujung rantai gula di permukaan sel atau protein terlarut.<ref>B. Wang. ''The role and potential of sialic acid in human nutrition''. ''European Journal of Clinical Nutrition''. 2003. Vol. 57 (11). hlm. 1351–1369. doi:10.1038/sj.ejcn.1601704.</ref> Namun, asam sialat juga telah diamati pada embrio ''[[Drosophila]]'' dan serangga lainnya.<ref>C. Mandal. ''Sialic acid binding lectins''. ''Experientia''. 1990. Vol. 46 (5). hlm. 433–441. doi:10.1007/BF01954221.</ref> Secara umum, tumbuhan tampaknya tidak mengandung atau menampilkan asam sialat.<ref>Ajit Varki. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1920/ in Essentials of Glycobiology]. Cold Spring Harbor Press. 2008. hlm. Ch. 14. ISBN 978-0-87969-770-9.</ref>


Pada manusia, otak memiliki kandungan asam sialat tertinggi, di mana asam ini memainkan peran penting dalam transmisi saraf dan struktur gangliosida dalam [[sinaptogenesis]].<ref>B. Wang. ''The role and potential of sialic acid in human nutrition''. ''European Journal of Clinical Nutrition''. 2003. Vol. 57 (11). hlm. 1351–1369. doi:10.1038/sj.ejcn.1601704.</ref> Lebih dari 50 jenis asam sialat telah diketahui, yang semuanya dapat diperoleh dari molekul [[asam neuraminat]] dengan mengganti gugus amino atau salah satu gugus [[hidroksil]]nya.<ref>Ajit Varki. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1920/ in Essentials of Glycobiology]. Cold Spring Harbor Press. 2008. hlm. Ch. 14. ISBN 978-0-87969-770-9.</ref> Secara umum, gugus amino tersebut memiliki gugus asetil atau glikolil, tetapi modifikasi lain juga telah dijelaskan. Modifikasi ini beserta ikatannya telah terbukti spesifik jaringan dan merupakan [[regulasi gen|ekspresi yang diatur]] secara perkembangan, sehingga beberapa di antaranya hanya ditemukan pada jenis glikokonjugat tertentu di sel tertentu.<ref>C. Mandal. ''Sialic acid binding lectins''. ''Experientia''. 1990. Vol. 46 (5). hlm. 433–441. doi:10.1007/BF01954221.</ref> Substituen hidroksil dapat sangat bervariasi; gugus [[gugus asetil|asetil]], [[gugus laktil|laktil]], [[gugus metil|metil]], [[sulfat]], dan [[fosfat]] telah ditemukan.<ref>Schauer R. ''Achievements and challenges of sialic acid research''. ''Glycoconj. J''. 2000. Vol. 17 (7–9). hlm. 485–499. doi:10.1023/A:1011062223612.</ref>


==Struktur==
==Struktur==
Keluarga asam sialat mencakup banyak turunan dari gula sembilan karbon [[asam neuraminat]], tetapi asam-asam ini jarang muncul bebas di alam.  Biasanya, asam sialat dapat ditemukan sebagai komponen rantai oligosakarida dari musin, [[glikoprotein]], dan [[glikolipid]] yang menempati posisi terminal non-pereduksi dari karbohidrat kompleks pada area membran eksternal dan internal di mana asam sialat sangat terekspos dan mengembangkan fungsi penting.
Keluarga asam sialat mencakup banyak turunan dari gula sembilan karbon [[asam neuraminat]], tetapi asam-asam ini jarang muncul bebas di alam.  Biasanya, asam sialat dapat ditemukan sebagai komponen rantai oligosakarida dari musin, [[glikoprotein]], dan [[glikolipid]] yang menempati posisi terminal non-pereduksi dari karbohidrat kompleks pada area membran eksternal dan internal di mana asam sialat sangat terekspos dan mengembangkan fungsi penting.<ref>B. Wang. ''The role and potential of sialic acid in human nutrition''. ''European Journal of Clinical Nutrition''. 2003. Vol. 57 (11). hlm. 1351–1369. doi:10.1038/sj.ejcn.1601704.</ref>
 


Penomoran atom karbon dimulai dari karbon karboksilat dan berlanjut sepanjang rantai. Konfigurasi yang menempatkan karboksilat pada posisi aksial adalah anomer alfa.
Penomoran atom karbon dimulai dari karbon karboksilat dan berlanjut sepanjang rantai. Konfigurasi yang menempatkan karboksilat pada posisi aksial adalah anomer alfa.


Anomer alfa adalah bentuk yang ditemukan ketika asam sialat terikat pada glikan. Namun, dalam larutan sebagian besar (lebih dari 90%) berada dalam bentuk anomer beta. Suatu enzim bakteri dengan aktivitas mutarotase asam sialat, yakni NanM, yang mampu dengan cepat menyeimbangkan larutan asam sialat ke posisi keseimbangan istirahat sekitar 90% beta/10% alfa telah ditemukan.<ref>''Sialic acid mutarotation is catalyzed by the Escherichia coli beta-propeller protein YjhT''. ''J Biol Chem''. 2008. Vol. 283 (8). hlm. 4841–91. doi:10.1074/jbc.M707822200.</ref>


Anomer alfa adalah bentuk yang ditemukan ketika asam sialat terikat pada glikan. Namun, dalam larutan sebagian besar (lebih dari 90%) berada dalam bentuk anomer beta. Suatu enzim bakteri dengan aktivitas mutarotase asam sialat, yakni NanM, yang mampu dengan cepat menyeimbangkan larutan asam sialat ke posisi keseimbangan istirahat sekitar 90% beta/10% alfa telah ditemukan.
Berbeda dengan hewan, manusia secara genetik tidak mampu memproduksi varian asam sialat [[asam N-glikolilneuraminat|''N''-glikolilneuraminat]] (Neu5Gc). Namun, sejumlah kecil Neu5Gc yang terdeteksi dalam jaringan manusia dapat diperoleh dari sumber eksogen (nutrisi).<ref>Pam Tangvoranuntakul. ''Human uptake and incorporation of an immunogenic nonhuman dietary sialic acid''. ''PNAS''. October 14, 2003. Vol. 100 (21). hlm. 12045–12050. doi:10.1073/pnas.2131556100.</ref>
 
Berbeda dengan hewan, manusia secara genetik tidak mampu memproduksi varian asam sialat [[asam N-glikolilneuraminat|''N''-glikolilneuraminat]] (Neu5Gc). Namun, sejumlah kecil Neu5Gc yang terdeteksi dalam jaringan manusia dapat diperoleh dari sumber eksogen (nutrisi).


==Biosintesis==
==Biosintesis==
Asam sialat disintesis oleh glukosamin 6 fosfat dan [[asetil-KoA]] melalui [[transferase]], menghasilkan ''N''-asetilglukosamin-6-P. Ini menjadi ''N''-asetilmannosamin-6-P melalui [[epimer]]isasi, yang bereaksi dengan [[fosfoenolpiruvat]] menghasilkan ''N''-asetilneuraminat-9-P (asam sialat). Agar menjadi aktif untuk memasuki proses biosintesis oligosakarida sel, nukleosida monofosfat ditambahkan, yang berasal dari sitidina trifosfat, mengubah asam sialat menjadi sitidina monofosfat-asam sialat (CMP-asam sialat). Senyawa ini disintesis di [[inti sel]] hewan.
Asam sialat disintesis oleh glukosamin 6 fosfat dan [[asetil-KoA]] melalui [[transferase]], menghasilkan ''N''-asetilglukosamin-6-P. Ini menjadi ''N''-asetilmannosamin-6-P melalui [[epimer]]isasi, yang bereaksi dengan [[fosfoenolpiruvat]] menghasilkan ''N''-asetilneuraminat-9-P (asam sialat). Agar menjadi aktif untuk memasuki proses biosintesis oligosakarida sel, nukleosida monofosfat ditambahkan, yang berasal dari sitidina trifosfat, mengubah asam sialat menjadi sitidina monofosfat-asam sialat (CMP-asam sialat). Senyawa ini disintesis di [[inti sel]] hewan.<ref>Fulcher CA, [http://metacyc.org/META/new-image?type=PATHWAY&object=PWY-6145 "MetaCyc Chimeric Pathway: superpathway of sialic acid and CMP-sialic acid biosynthesis"], "MetaCyc, March 2009"</ref><ref>Leonard Warren. [http://www.jbc.org/content/237/5/1421.full.pdf The Biosynthesis of Sialic Acids]. ''The Journal of Biological Chemistry''. 1962. Vol. 237 (5). hlm. 1421. doi:10.1016/S0021-9258(19)83718-3.</ref>
 
Dalam sistem bakteri, asam sialat juga dapat dibiosintesis oleh [[aldolase]]. Enzim ini misalnya menggunakan turunan [[mannosa]] sebagai [[substrat]], memasukkan tiga karbon dari piruvat ke dalam struktur asam sialat yang dihasilkan. Enzim ini dapat digunakan untuk sintesis kemoenzimatik turunan asam sialat.


Dalam sistem bakteri, asam sialat juga dapat dibiosintesis oleh [[aldolase]]. Enzim ini misalnya menggunakan turunan [[mannosa]] sebagai [[substrat]], memasukkan tiga karbon dari piruvat ke dalam struktur asam sialat yang dihasilkan. Enzim ini dapat digunakan untuk sintesis kemoenzimatik turunan asam sialat.<ref>Hai Yu. ''One-pot three-enzyme chemoenzymatic approach to the synthesis of sialosides containing natural and non-natural functionalities''. ''Nature Protocols''. 2006. Vol. 1 (5). hlm. 2485–2492. doi:10.1038/nprot.2006.401.</ref>


==Fungsi==
==Fungsi==
[[Glikoprotein]] yang mengandung asam sialat (sialoglikoprotein) mengikat selektin pada manusia dan organisme lain. Sel kanker [[metastasis|metastatik]] sering mengekspresikan glikoprotein kaya asam sialat dengan kepadatan tinggi. Ekspresi berlebihan asam sialat pada permukaan menciptakan muatan negatif pada membran sel. Hal ini menciptakan tolakan antar sel (oposisi sel) dan membantu sel kanker stadium lanjut ini memasuki aliran darah. Eksperimen terbaru telah menunjukkan keberadaan asam sialat dalam [[matriks ekstraseluler]] yang disekresikan [[kanker]].
[[Glikoprotein]] yang mengandung asam sialat (sialoglikoprotein) mengikat selektin pada manusia dan organisme lain. Sel kanker [[metastasis|metastatik]] sering mengekspresikan glikoprotein kaya asam sialat dengan kepadatan tinggi. Ekspresi berlebihan asam sialat pada permukaan menciptakan muatan negatif pada membran sel. Hal ini menciptakan tolakan antar sel (oposisi sel)<ref>Mark M. Fuster. ''The sweet and sour of cancer: Glycans as novel therapeutic targets''. ''Nature Reviews Cancer''. 2005. Vol. 5 (7). hlm. 526–42. doi:10.1038/nrc1649.</ref> dan membantu sel kanker stadium lanjut ini memasuki aliran darah. Eksperimen terbaru telah menunjukkan keberadaan asam sialat dalam [[matriks ekstraseluler]] yang disekresikan [[kanker]].<ref>Debayan Dasgupta. ''Nanomotors Sense Local Physicochemical Heterogeneities in Tumor Microenvironments''. ''Angewandte Chemie''. 2020. Vol. 59 (52). hlm. 23690–23696. doi:10.1002/anie.202008681.</ref>


Daerah kaya asam sialat berkontribusi pada pembentukan muatan negatif pada permukaan sel. Karena air adalah molekul polar dengan muatan positif parsial pada kedua atom hidrogen, air tertarik ke permukaan dan membran sel. Hal ini juga berkontribusi pada penyerapan cairan seluler.
Daerah kaya asam sialat berkontribusi pada pembentukan muatan negatif pada permukaan sel. Karena air adalah molekul polar dengan muatan positif parsial pada kedua atom hidrogen, air tertarik ke permukaan dan membran sel. Hal ini juga berkontribusi pada penyerapan cairan seluler.


Residu asam sialat terdapat dalam glikoprotein [[musin]] [[lendir]].
Residu asam sialat terdapat dalam glikoprotein [[musin]] [[lendir]].<ref>Miriam Cohen. ''Influenza A penetrates host mucus by cleaving sialic acids with neuraminidase''. ''Virology Journal''. 2013. Vol. 10. doi:10.1186/1743-422X-10-321.</ref>


Asam sialat dalam bentuk asam polisialat adalah [[modifikasi pascatranslasi]] yang tidak biasa yang terjadi pada molekul adhesi sel saraf (NCAM). Di dalam [[sinapsis]], muatan negatif yang kuat dari asam polisialat mencegah pengikatan silang NCAM antar sel.
Asam sialat dalam bentuk asam polisialat adalah [[modifikasi pascatranslasi]] yang tidak biasa yang terjadi pada molekul adhesi sel saraf (NCAM). Di dalam [[sinapsis]], muatan negatif yang kuat dari asam polisialat mencegah pengikatan silang NCAM antar sel.
Baris 35: Baris 33:
Asam sialat ditemukan di semua permukaan sel vertebrata dan beberapa invertebrata, dan juga pada bakteri tertentu yang berinteraksi dengan vertebrata.
Asam sialat ditemukan di semua permukaan sel vertebrata dan beberapa invertebrata, dan juga pada bakteri tertentu yang berinteraksi dengan vertebrata.


Banyak virus seperti serotipe Ad26 adenovirus ([[Adenoviridae]]), [[rotavirus]] (Reoviridae) dan virus influenza ([[Orthomyxoviridae]]) dapat menggunakan struktur tersialilasi inang untuk mengikat sel inang targetnya. Asam sialat menyediakan target yang baik untuk virus-virus ini karena sangat terkonservasi dan melimpah dalam jumlah besar di hampir semua sel. Tidak mengherankan, asam sialat juga memainkan peran penting dalam beberapa infeksi virus pada manusia. Virus influenza memiliki glikoprotein aktivitas [[hemaglutinin]] (HA) pada permukaannya yang mengikat asam sialat yang ditemukan pada permukaan [[eritrosit]] manusia dan pada membran sel saluran pernapasan bagian atas. Inilah dasar hemaglutinasi ketika virus bercampur dengan sel darah, dan masuknya virus ke dalam sel saluran pernapasan bagian atas. Obat anti-influenza yang banyak digunakan ([[oseltamivir]] dan [[zanamivir]]) adalah analog asam sialat yang mengganggu pelepasan virus yang baru dihasilkan dari sel yang terinfeksi dengan menghambat enzim virus [[neuraminidase]].
Banyak virus seperti serotipe Ad26<ref>Alexander T. Baker. ''Human adenovirus type 26 uses sialic acid–bearing glycans as a primary cell entry receptor''. ''Science Advances''. September 2019. Vol. 5 (9). doi:10.1126/sciadv.aax3567.</ref> adenovirus ([[Adenoviridae]]), [[rotavirus]] (Reoviridae) dan virus influenza ([[Orthomyxoviridae]]) dapat menggunakan struktur tersialilasi inang untuk mengikat sel inang targetnya. Asam sialat menyediakan target yang baik untuk virus-virus ini karena sangat terkonservasi dan melimpah dalam jumlah besar di hampir semua sel. Tidak mengherankan, asam sialat juga memainkan peran penting dalam beberapa infeksi virus pada manusia. Virus influenza memiliki glikoprotein aktivitas [[hemaglutinin]] (HA) pada permukaannya yang mengikat asam sialat yang ditemukan pada permukaan [[eritrosit]] manusia dan pada membran sel saluran pernapasan bagian atas. Inilah dasar hemaglutinasi ketika virus bercampur dengan sel darah, dan masuknya virus ke dalam sel saluran pernapasan bagian atas. Obat anti-influenza yang banyak digunakan ([[oseltamivir]] dan [[zanamivir]]) adalah analog asam sialat yang mengganggu pelepasan virus yang baru dihasilkan dari sel yang terinfeksi dengan menghambat enzim virus [[neuraminidase]].<ref>Varki A. ''Multifarious roles of sialic acids in immunity''. ''Ann N Y Acad Sci''. 2012. Vol. 1253 (1). hlm. 16–36. doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06517.x.</ref>


Beberapa bakteri juga menggunakan struktur sialat inang untuk pengikatan dan pengenalan. Misalnya, bukti menunjukkan bahwa asam sialat bebas dapat bertindak sebagai sinyal bagi beberapa bakteri spesifik, seperti ''[[Streptococcus pneumoniae|Pneumococcus]]''. Asam sialat bebas mungkin dapat membantu bakteri untuk mengenali bahwa ia telah mencapai lingkungan vertebrata yang cocok untuk kolonisasinya. Modifikasi Sias, seperti gugus ''N''-glikolil pada posisi 5 atau gugus ''O''-asetil pada rantai samping, dapat mengurangi aksi sialidase bakteri.
Beberapa bakteri juga menggunakan struktur sialat inang untuk pengikatan dan pengenalan. Misalnya, bukti menunjukkan bahwa asam sialat bebas dapat bertindak sebagai sinyal bagi beberapa bakteri spesifik, seperti ''[[Streptococcus pneumoniae|Pneumococcus]]''. Asam sialat bebas mungkin dapat membantu bakteri untuk mengenali bahwa ia telah mencapai lingkungan vertebrata yang cocok untuk kolonisasinya. Modifikasi Sias, seperti gugus ''N''-glikolil pada posisi 5 atau gugus ''O''-asetil pada rantai samping, dapat mengurangi aksi sialidase bakteri.<ref>Varki A. ''Multifarious roles of sialic acids in immunity''. ''Ann N Y Acad Sci''. 2012. Vol. 1253 (1). hlm. 16–36. doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06517.x.</ref>


==Metabolisme==
==Metabolisme==
Baris 44: Baris 42:
[[Neuraminidase|Sialidase]] adalah salah satu enzim terpenting dalam katabolisme asam sialat. Hal ini dapat menyebabkan penghapusan residu asam sialat dari permukaan sel atau sialoglikokonjugat serum. Biasanya, pada hewan tingkat tinggi, glikokonjugat yang rentan terhadap degradasi ditangkap melalui endositosis. Setelah fusi endosom akhir dengan lisosom, sialidase lisosomal menghilangkan residu asam sialat. Aktivitas sialidase ini didasarkan pada penghapusan gugus ''O''-asetil. Molekul asam sialat bebas diangkut ke sitosol melalui membran lisosom. Di sana, molekul tersebut dapat didaur ulang dan diaktifkan kembali untuk membentuk molekul glikokonjugat baru di aparatus Golgi. Asam sialat juga dapat didegradasi menjadi asilmannosamina dan piruvat dengan enzim sitosolik asilneuraminat liase.
[[Neuraminidase|Sialidase]] adalah salah satu enzim terpenting dalam katabolisme asam sialat. Hal ini dapat menyebabkan penghapusan residu asam sialat dari permukaan sel atau sialoglikokonjugat serum. Biasanya, pada hewan tingkat tinggi, glikokonjugat yang rentan terhadap degradasi ditangkap melalui endositosis. Setelah fusi endosom akhir dengan lisosom, sialidase lisosomal menghilangkan residu asam sialat. Aktivitas sialidase ini didasarkan pada penghapusan gugus ''O''-asetil. Molekul asam sialat bebas diangkut ke sitosol melalui membran lisosom. Di sana, molekul tersebut dapat didaur ulang dan diaktifkan kembali untuk membentuk molekul glikokonjugat baru di aparatus Golgi. Asam sialat juga dapat didegradasi menjadi asilmannosamina dan piruvat dengan enzim sitosolik asilneuraminat liase.


Beberapa penyakit parah dapat bergantung pada ada atau tidaknya beberapa enzim yang terkait dengan metabolisme asam sialat. [[Sialidosis]] dan defisiensi asam sialat dengan mutasi pada gen NANS (lihat di bawah) akan menjadi contoh dari jenis gangguan ini.
Beberapa penyakit parah dapat bergantung pada ada atau tidaknya beberapa enzim yang terkait dengan metabolisme asam sialat. [[Sialidosis]] dan defisiensi asam sialat dengan mutasi pada gen NANS (lihat di bawah) akan menjadi contoh dari jenis gangguan ini.<ref>C. Traving. ''Structure, function and metabolism of sialic acids''. ''Cellular and Molecular Life Sciences''. 1998. Vol. 54 (12). hlm. 1330–1349. doi:10.1007/s000180050258.</ref>


==Perkembangan otak==
==Perkembangan otak==
Anak tikus yang diberi suplemen asam sialat menunjukkan peningkatan pembelajaran dan memori saat dewasa. Hubungan antara suplementasi asam sialat dalam makanan dan fungsi kognitif terlihat pada anak babi yang diberi dosis tinggi asam sialat.
Anak tikus yang diberi suplemen asam sialat menunjukkan peningkatan pembelajaran dan memori saat dewasa.<ref>''Sialic Acid and Sialylated Oligosaccharide Supplementation during Lactation Improves Learning and Memory in Rats''. ''Nutrients''. 2018. Vol. 10 (10). doi:10.3390/nu10101519.</ref> Hubungan antara suplementasi asam sialat dalam makanan dan fungsi kognitif terlihat pada anak babi yang diberi dosis tinggi asam sialat.<ref>Wang B. ''Molecular Mechanism Underlying Sialic Acid as an Essential Nutrient for Brain Development and Cognition''. ''Adv. Nutr''. 2012. Vol. 3 (3). hlm. 465S–472S. doi:10.3945/an.112.001875.</ref>
 


==Penyakit==
==Penyakit==
Baris 54: Baris 51:


===Kekurangan asam sialat dengan mutasi pada gen NANS===
===Kekurangan asam sialat dengan mutasi pada gen NANS===
Mutasi resesif bialelik pada gen sintesis asam sialat, ''N''-asetil-neuraminat sintase (NANS) pada manusia dapat menyebabkan penyakit parah yang ditandai dengan disabilitas intelektual dan perawakan pendek, yang menyoroti pentingnya asam sialat dalam perkembangan otak. Uji coba terapi dengan suplementasi asam sialat jangka pendek yang diberikan secara oral gagal menunjukkan efek menguntungkan yang signifikan pada parameter biokimia.
Mutasi resesif bialelik pada gen sintesis asam sialat, ''N''-asetil-neuraminat sintase (NANS) pada manusia dapat menyebabkan penyakit parah yang ditandai dengan disabilitas intelektual dan perawakan pendek, yang menyoroti pentingnya asam sialat dalam perkembangan otak.<ref>Clara D. M. van Karnebeek. [https://www.nature.com/articles/ng.3578 NANS-mediated synthesis of sialic acid is required for brain and skeletal development]. ''Nature Genetics''. July 2016. Vol. 48 (7). hlm. 777–784. doi:10.1038/ng.3578.</ref> Uji coba terapi dengan suplementasi asam sialat jangka pendek yang diberikan secara oral gagal menunjukkan efek menguntungkan yang signifikan pada parameter biokimia.<ref>''The fate of orally administered sialic acid: First insights from patients with N-acetylneuraminic acid synthase deficiency and control subjects''. ''Mol Genet Metab Rep''. 2021. Vol. 28. doi:10.1016/j.ymgmr.2021.100777.</ref>


===Penyakit Salla===
===Penyakit Salla===
Penyakit Salla adalah penyakit yang sangat langka yang dianggap sebagai bentuk paling ringan dari gangguan akumulasi asam sialat bebas meskipun bentuknya pada masa kanak-kanak dianggap sebagai varian agresif dan penderitanya mengalami keterbelakangan intelektual. Ini merupakan gangguan [[penyakit genetik|resesif autosomal]] yang disebabkan oleh mutasi [[kromosom 6]]. Penyakit ini terutama menyerang sistem saraf dan disebabkan oleh ketidakaturan penyimpanan lisosom yang berasal dari defisit pembawa asam sialat spesifik yang terletak pada membran lisosom Saat ini, tidak ada obat untuk penyakit ini dan pengobatannya bersifat suportif, berfokus pada pengendalian gejala.
Penyakit Salla adalah penyakit yang sangat langka yang dianggap sebagai bentuk paling ringan dari gangguan akumulasi asam sialat bebas<ref>[http://rarediseases.info.nih.gov/gard/4754/salla-disease/resources/1 Salla disease | Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD) – an NCATS Program].</ref> meskipun bentuknya pada masa kanak-kanak dianggap sebagai varian agresif dan penderitanya mengalami keterbelakangan intelektual.<ref>[https://www.orpha.net/consor/cgi-bin/OC_Exp.php?Expert=834&lng=EN Free sialic acid storage disease]. ''Orphanet''.</ref> Ini merupakan gangguan [[penyakit genetik|resesif autosomal]] yang disebabkan oleh mutasi [[kromosom 6]].<ref>G. Ponsot. ''Enfermedades por depósito de ácido siálico libre: enfermedad de Salla (incluida su forma infantil grave) y sialuria''. ''EMC - Pediatría''. 2007. Vol. 42. hlm. 1–3. doi:10.1016/S1245-1789(07)70257-3.</ref> Penyakit ini terutama menyerang sistem saraf<ref>[http://rarediseases.info.nih.gov/gard/4754/salla-disease/resources/1 Salla disease | Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD) – an NCATS Program].</ref> dan disebabkan oleh ketidakaturan penyimpanan lisosom yang berasal dari defisit pembawa asam sialat spesifik yang terletak pada membran lisosom<ref>[http://www.em-consulte.com/es/article/59928/enfermedades-por-deposito-de-acido-sialico-libre-e Enfermedades por depósito de ácido siálico libre: Enfermedad de Salla (incluida su forma infantil grave) y sialuria].</ref> Saat ini, tidak ada obat untuk penyakit ini dan pengobatannya bersifat suportif, berfokus pada pengendalian gejala.<ref>[http://rarediseases.info.nih.gov/gard/4754/salla-disease/resources/1 Salla disease | Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD) – an NCATS Program].</ref>


===Aterosklerosis===
===Aterosklerosis===
Subfraksi kolesterol [[lipoprotein densitas rendah|LDL]] yang terlibat dalam menyebabkan [[aterosklerosis]] memiliki kadar asam sialat yang rendah. Ini termasuk partikel LDL berdensitas tinggi kecil dan LDL elektronegatif. Penurunan kadar asam sialat dalam partikel LDL berdensitas tinggi kecil meningkatkan afinitas partikel tersebut terhadap [[proteoglikan]] di dinding [[pembuluh nadi|arteri]].
Subfraksi kolesterol [[lipoprotein densitas rendah|LDL]] yang terlibat dalam menyebabkan [[aterosklerosis]] memiliki kadar asam sialat yang rendah. Ini termasuk partikel LDL berdensitas tinggi kecil dan LDL elektronegatif. Penurunan kadar asam sialat dalam partikel LDL berdensitas tinggi kecil meningkatkan afinitas partikel tersebut terhadap [[proteoglikan]] di dinding [[pembuluh nadi|arteri]].<ref>''Small Dense Low-Density Lipoprotein as Biomarker for Atherosclerotic Diseases''. ''Oxidative Medicine and Cellular Longevity''. 2017. Vol. 2017 (10). doi:10.1155/2017/1273042.</ref>


===Influenza===
===Influenza===
Semua galur [[virus influenza A]] membutuhkan asam sialat untuk terhubung dengan sel. Terdapat berbagai bentuk asam sialat yang memiliki afinitas berbeda dengan varietas virus influenza A. Keragaman ini merupakan fakta penting yang menentukan spesies mana yang dapat terinfeksi. Ketika virus influenza A tertentu dikenali oleh reseptor asam sialat, sel cenderung melakukan endositosis virus sehingga sel tersebut terinfeksi.
Semua galur [[virus influenza A]] membutuhkan asam sialat untuk terhubung dengan sel. Terdapat berbagai bentuk asam sialat yang memiliki afinitas berbeda dengan varietas virus influenza A. Keragaman ini merupakan fakta penting yang menentukan spesies mana yang dapat terinfeksi.<ref>Vincent Racaniello. [http://www.virology.ws/2009/05/05/influenza-virus-attachment-to-cells-role-of-different-sialic-acids/ Influenza virus attachment to cells: role of different sialic acids]. ''Virology Blog''. 5 May 2009.</ref> Ketika virus influenza A tertentu dikenali oleh reseptor asam sialat, sel cenderung melakukan endositosis virus sehingga sel tersebut terinfeksi.


==Asam sialat dan asam nonulosonat lainnya (NulOs) pada prokariota==
==Asam sialat dan asam nonulosonat lainnya (NulOs) pada prokariota==
Asam Sialat sangat melimpah di jaringan hewan vertebrata di mana mereka terlibat dalam banyak proses biologis yang berbeda. Awalnya ditemukan dalam garis keturunan hewan Deuterostoma, asam sialat sebenarnya dapat dianggap sebagai subkelompok dari keluarga monosakarida tulang punggung 9-karbon yang lebih kuno yang disebut "asam nonulosonat" (NulOs), yang baru-baru ini juga ditemukan di Eubacteria dan [[arkea]]. Banyak bakteri patogen memasukkan asam sialat ke dalam fitur permukaan sel seperti [[lipopolisakarida]] atau [[polisakarida]] kapsul mereka, yang membantu mereka menghindari respons imun bawaan inang. Sebuah studi tingkat genom baru-baru ini memeriksa sejumlah besar genom mikroba yang diurutkan, yang menunjukkan bahwa jalur biosintesis untuk menghasilkan asam nonulosonat (NulOs) jauh lebih tersebar luas di seluruh pohon filogenetik kehidupan, daripada yang sebelumnya disadari. Temuan ini juga didukung oleh studi pewarnaan lektin baru-baru ini dan survei tingkat molekuler pada asam nonulosonat prokariotik, yang menunjukkan bahwa banyak galur non-patogen dan murni lingkungan juga menghasilkan asam sialat bakteri (NulOs). Beberapa bakteri (anammox) menghasilkan NulO yang selain gugus asam alfa-keto yang sangat asam juga menampilkan gugus basa (amina bebas) yang menetralkan. Asam sialat permukaan sel yang sebanding telah dihasilkan melalui modifikasi kimia untuk memanipulasi muatan permukaan sel dengan menghasilkan amina bebas pada C5, yang menetralkan gugus karboksil bermuatan negatif pada C1.
Asam Sialat sangat melimpah di jaringan hewan vertebrata di mana mereka terlibat dalam banyak proses biologis yang berbeda. Awalnya ditemukan dalam garis keturunan hewan Deuterostoma, asam sialat sebenarnya dapat dianggap sebagai subkelompok dari keluarga monosakarida tulang punggung 9-karbon yang lebih kuno yang disebut "asam nonulosonat" (NulOs), yang baru-baru ini juga ditemukan di Eubacteria dan [[arkea]].<ref>Varki Ajit. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK453082/ Sialic acids and other nonulosonic acids, Essentials of Glycobiology]. Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2015. hlm. 2015–2017. doi:10.1101/glycobiology.3e.015.</ref> Banyak bakteri patogen memasukkan asam sialat ke dalam fitur permukaan sel seperti [[lipopolisakarida]] atau [[polisakarida]] kapsul mereka, yang membantu mereka menghindari respons imun bawaan inang.<ref>Severi E. ''Sialic acid utilization by bacterial pathogens''. ''Microbiology''. 2007. Vol. 153 (9). hlm. 2817–2822. doi:10.1099/mic.0.2007/009480-0.</ref> Sebuah studi tingkat genom baru-baru ini memeriksa sejumlah besar genom mikroba yang diurutkan, yang menunjukkan bahwa jalur biosintesis untuk menghasilkan asam nonulosonat (NulOs) jauh lebih tersebar luas di seluruh pohon filogenetik kehidupan, daripada yang sebelumnya disadari.<ref>Lewis Amanda. ''Innovations in host and microbial sialic acid biosynthesis revealed by phylogenomic prediction of nonulosonic acid structure''. ''Proceedings of the National Academy of Sciences''. 2009. Vol. 106 (32). hlm. 13552–13557. doi:10.1073/pnas.0902431106.</ref> Temuan ini juga didukung oleh studi pewarnaan lektin baru-baru ini dan survei tingkat molekuler pada asam nonulosonat prokariotik, yang menunjukkan bahwa banyak galur non-patogen dan murni lingkungan juga menghasilkan asam sialat bakteri (NulOs).<ref>Hugo Kleikamp. [https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2020/sc/c9sc06406k Tackling the chemical diversity of microbial nonulosonic acids–a universal large-scale survey approach]. ''Chemical Science''. 2020. Vol. 11 (11). hlm. 3074–3080. doi:10.1039/C9SC06406K.</ref><ref>Marissa Boleij. ''Decorating the Anammox House: Sialic Acids and Sulfated Glycosaminoglycans in the Extracellular Polymeric Substances of Anammox Granular Sludge''. ''Environ. Sci. Technol''. March 31, 2020. Vol. 54 (8). hlm. 5218–5226. doi:10.1021/acs.est.9b07207.</ref> Beberapa bakteri (anammox) menghasilkan NulO yang selain gugus asam alfa-keto yang sangat asam juga menampilkan gugus basa (amina bebas) yang menetralkan.<ref>Martin Pabst. ''A general approach to explore prokaryotic protein glycosylation reveals the unique surface layer modulation of an anammox bacterium''. ''The ISME Journal''. 2021-08-02. Vol. 16 (2). hlm. 346–357. doi:10.1038/s41396-021-01073-y.</ref> Asam sialat permukaan sel yang sebanding telah dihasilkan melalui modifikasi kimia untuk memanipulasi muatan permukaan sel dengan menghasilkan amina bebas pada C5, yang menetralkan gugus karboksil bermuatan negatif pada C1.<ref>Jie Wang. [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.201409145 Chemical Remodeling of Cell-Surface Sialic Acids through a Palladium-Triggered Bioorthogonal Elimination Reaction]. ''Angewandte Chemie International Edition''. 2015. Vol. 54 (18). hlm. 5364–5368. doi:10.1002/anie.201409145.</ref>


==Lihat juga==
==Lihat juga==
Baris 74: Baris 71:
* [[Siglek]]
* [[Siglek]]
* [[Orthomyxoviridae]]
* [[Orthomyxoviridae]]
==Referensi==


==Pranala luar==
==Pranala luar==
*[http://www.glycoforum.gr.jp/science/word/evolution/ES-A03E.html Sialic acid in evolution]
*[http://www.glycoforum.gr.jp/science/word/evolution/ES-A03E.html Sialic acid in evolution]


== Referensi ==
<references />


== Sumber dan atribusi ==


== Sumber dan atribusi ==
Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam+sialat&oldid=29500808 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29500808 (2026-07-28T05:44:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Asam+sialat&oldid=29500808 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29500808 (2026-07-28T05:44:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.
<!-- WIKI_UNISSULA_PRESENTATION_V4 -->

Revisi terkini sejak 28 Agustus 2026 23.02

Neu5Ac

Asam sialat adalah kelas gula asam alfa-keto dengan "tulang punggung " sembilan karbon.[1] Istilah "asam sialat" (dari kata Yunani (síalon), artinya "air liur") pertama kali diperkenalkan oleh biokimiawan Swedia Gunnar Blix pada tahun 1952. Anggota paling umum dari kelompok ini adalah asam N-asetilneuraminat (Neu5Ac atau NANA) yang ditemukan pada hewan dan beberapa prokariota.

Asam sialat ditemukan tersebar luas di jaringan hewan dan bentuk terkait ditemukan dalam jumlah yang lebih sedikit pada organisme lain seperti pada beberapa mikroalga,[2] bakteri dan arkea.[3][4][5][6] Asam sialat umumnya merupakan bagian dari glikoprotein, glikolipid, atau gangliosida, di mana asam ini menghiasi ujung rantai gula di permukaan sel atau protein terlarut.[7] Namun, asam sialat juga telah diamati pada embrio Drosophila dan serangga lainnya.[8] Secara umum, tumbuhan tampaknya tidak mengandung atau menampilkan asam sialat.[9]

Pada manusia, otak memiliki kandungan asam sialat tertinggi, di mana asam ini memainkan peran penting dalam transmisi saraf dan struktur gangliosida dalam sinaptogenesis.[10] Lebih dari 50 jenis asam sialat telah diketahui, yang semuanya dapat diperoleh dari molekul asam neuraminat dengan mengganti gugus amino atau salah satu gugus hidroksilnya.[11] Secara umum, gugus amino tersebut memiliki gugus asetil atau glikolil, tetapi modifikasi lain juga telah dijelaskan. Modifikasi ini beserta ikatannya telah terbukti spesifik jaringan dan merupakan ekspresi yang diatur secara perkembangan, sehingga beberapa di antaranya hanya ditemukan pada jenis glikokonjugat tertentu di sel tertentu.[12] Substituen hidroksil dapat sangat bervariasi; gugus asetil, laktil, metil, sulfat, dan fosfat telah ditemukan.[13]

Struktur

Keluarga asam sialat mencakup banyak turunan dari gula sembilan karbon asam neuraminat, tetapi asam-asam ini jarang muncul bebas di alam. Biasanya, asam sialat dapat ditemukan sebagai komponen rantai oligosakarida dari musin, glikoprotein, dan glikolipid yang menempati posisi terminal non-pereduksi dari karbohidrat kompleks pada area membran eksternal dan internal di mana asam sialat sangat terekspos dan mengembangkan fungsi penting.[14]

Penomoran atom karbon dimulai dari karbon karboksilat dan berlanjut sepanjang rantai. Konfigurasi yang menempatkan karboksilat pada posisi aksial adalah anomer alfa.

Anomer alfa adalah bentuk yang ditemukan ketika asam sialat terikat pada glikan. Namun, dalam larutan sebagian besar (lebih dari 90%) berada dalam bentuk anomer beta. Suatu enzim bakteri dengan aktivitas mutarotase asam sialat, yakni NanM, yang mampu dengan cepat menyeimbangkan larutan asam sialat ke posisi keseimbangan istirahat sekitar 90% beta/10% alfa telah ditemukan.[15]

Berbeda dengan hewan, manusia secara genetik tidak mampu memproduksi varian asam sialat N-glikolilneuraminat (Neu5Gc). Namun, sejumlah kecil Neu5Gc yang terdeteksi dalam jaringan manusia dapat diperoleh dari sumber eksogen (nutrisi).[16]

Biosintesis

Asam sialat disintesis oleh glukosamin 6 fosfat dan asetil-KoA melalui transferase, menghasilkan N-asetilglukosamin-6-P. Ini menjadi N-asetilmannosamin-6-P melalui epimerisasi, yang bereaksi dengan fosfoenolpiruvat menghasilkan N-asetilneuraminat-9-P (asam sialat). Agar menjadi aktif untuk memasuki proses biosintesis oligosakarida sel, nukleosida monofosfat ditambahkan, yang berasal dari sitidina trifosfat, mengubah asam sialat menjadi sitidina monofosfat-asam sialat (CMP-asam sialat). Senyawa ini disintesis di inti sel hewan.[17][18]

Dalam sistem bakteri, asam sialat juga dapat dibiosintesis oleh aldolase. Enzim ini misalnya menggunakan turunan mannosa sebagai substrat, memasukkan tiga karbon dari piruvat ke dalam struktur asam sialat yang dihasilkan. Enzim ini dapat digunakan untuk sintesis kemoenzimatik turunan asam sialat.[19]

Fungsi

Glikoprotein yang mengandung asam sialat (sialoglikoprotein) mengikat selektin pada manusia dan organisme lain. Sel kanker metastatik sering mengekspresikan glikoprotein kaya asam sialat dengan kepadatan tinggi. Ekspresi berlebihan asam sialat pada permukaan menciptakan muatan negatif pada membran sel. Hal ini menciptakan tolakan antar sel (oposisi sel)[20] dan membantu sel kanker stadium lanjut ini memasuki aliran darah. Eksperimen terbaru telah menunjukkan keberadaan asam sialat dalam matriks ekstraseluler yang disekresikan kanker.[21]

Daerah kaya asam sialat berkontribusi pada pembentukan muatan negatif pada permukaan sel. Karena air adalah molekul polar dengan muatan positif parsial pada kedua atom hidrogen, air tertarik ke permukaan dan membran sel. Hal ini juga berkontribusi pada penyerapan cairan seluler.

Residu asam sialat terdapat dalam glikoprotein musin lendir.[22]

Asam sialat dalam bentuk asam polisialat adalah modifikasi pascatranslasi yang tidak biasa yang terjadi pada molekul adhesi sel saraf (NCAM). Di dalam sinapsis, muatan negatif yang kuat dari asam polisialat mencegah pengikatan silang NCAM antar sel.

Imunitas

Asam sialat ditemukan di semua permukaan sel vertebrata dan beberapa invertebrata, dan juga pada bakteri tertentu yang berinteraksi dengan vertebrata.

Banyak virus seperti serotipe Ad26[23] adenovirus (Adenoviridae), rotavirus (Reoviridae) dan virus influenza (Orthomyxoviridae) dapat menggunakan struktur tersialilasi inang untuk mengikat sel inang targetnya. Asam sialat menyediakan target yang baik untuk virus-virus ini karena sangat terkonservasi dan melimpah dalam jumlah besar di hampir semua sel. Tidak mengherankan, asam sialat juga memainkan peran penting dalam beberapa infeksi virus pada manusia. Virus influenza memiliki glikoprotein aktivitas hemaglutinin (HA) pada permukaannya yang mengikat asam sialat yang ditemukan pada permukaan eritrosit manusia dan pada membran sel saluran pernapasan bagian atas. Inilah dasar hemaglutinasi ketika virus bercampur dengan sel darah, dan masuknya virus ke dalam sel saluran pernapasan bagian atas. Obat anti-influenza yang banyak digunakan (oseltamivir dan zanamivir) adalah analog asam sialat yang mengganggu pelepasan virus yang baru dihasilkan dari sel yang terinfeksi dengan menghambat enzim virus neuraminidase.[24]

Beberapa bakteri juga menggunakan struktur sialat inang untuk pengikatan dan pengenalan. Misalnya, bukti menunjukkan bahwa asam sialat bebas dapat bertindak sebagai sinyal bagi beberapa bakteri spesifik, seperti Pneumococcus. Asam sialat bebas mungkin dapat membantu bakteri untuk mengenali bahwa ia telah mencapai lingkungan vertebrata yang cocok untuk kolonisasinya. Modifikasi Sias, seperti gugus N-glikolil pada posisi 5 atau gugus O-asetil pada rantai samping, dapat mengurangi aksi sialidase bakteri.[25]

Metabolisme

Sintesis dan degradasi asam sialat didistribusikan di berbagai kompartemen sel. Sintesis dimulai di sitosol, di mana N-asetilmannosamina 6 fosfat dan fosfoenolpiruvat menghasilkan asam sialat. Kemudian, Neu5Ac 9 fosfat diaktifkan di nukleus oleh residu sitidina monofosfat (CMP) melalui CMP-Neu5Ac sintase. Meskipun ikatan antara asam sialat dan senyawa lain cenderung berupa ikatan α, ikatan spesifik ini adalah satu-satunya yang berupa ikatan β. CMP-Neu5Ac kemudian diangkut ke retikulum endoplasma atau aparatus Golgi, di mana ia dapat ditransfer ke rantai oligosakarida, menjadi glikokonjugat baru. Ikatan ini dapat dimodifikasi dengan O-asetilasi atau O-metilasi. Ketika glikokonjugat matang, ia diangkut ke permukaan sel.

Sialidase adalah salah satu enzim terpenting dalam katabolisme asam sialat. Hal ini dapat menyebabkan penghapusan residu asam sialat dari permukaan sel atau sialoglikokonjugat serum. Biasanya, pada hewan tingkat tinggi, glikokonjugat yang rentan terhadap degradasi ditangkap melalui endositosis. Setelah fusi endosom akhir dengan lisosom, sialidase lisosomal menghilangkan residu asam sialat. Aktivitas sialidase ini didasarkan pada penghapusan gugus O-asetil. Molekul asam sialat bebas diangkut ke sitosol melalui membran lisosom. Di sana, molekul tersebut dapat didaur ulang dan diaktifkan kembali untuk membentuk molekul glikokonjugat baru di aparatus Golgi. Asam sialat juga dapat didegradasi menjadi asilmannosamina dan piruvat dengan enzim sitosolik asilneuraminat liase.

Beberapa penyakit parah dapat bergantung pada ada atau tidaknya beberapa enzim yang terkait dengan metabolisme asam sialat. Sialidosis dan defisiensi asam sialat dengan mutasi pada gen NANS (lihat di bawah) akan menjadi contoh dari jenis gangguan ini.[26]

Perkembangan otak

Anak tikus yang diberi suplemen asam sialat menunjukkan peningkatan pembelajaran dan memori saat dewasa.[27] Hubungan antara suplementasi asam sialat dalam makanan dan fungsi kognitif terlihat pada anak babi yang diberi dosis tinggi asam sialat.[28]

Penyakit

Asam sialat berhubungan dengan beberapa penyakit berbeda yang diamati pada manusia.

Kekurangan asam sialat dengan mutasi pada gen NANS

Mutasi resesif bialelik pada gen sintesis asam sialat, N-asetil-neuraminat sintase (NANS) pada manusia dapat menyebabkan penyakit parah yang ditandai dengan disabilitas intelektual dan perawakan pendek, yang menyoroti pentingnya asam sialat dalam perkembangan otak.[29] Uji coba terapi dengan suplementasi asam sialat jangka pendek yang diberikan secara oral gagal menunjukkan efek menguntungkan yang signifikan pada parameter biokimia.[30]

Penyakit Salla

Penyakit Salla adalah penyakit yang sangat langka yang dianggap sebagai bentuk paling ringan dari gangguan akumulasi asam sialat bebas[31] meskipun bentuknya pada masa kanak-kanak dianggap sebagai varian agresif dan penderitanya mengalami keterbelakangan intelektual.[32] Ini merupakan gangguan resesif autosomal yang disebabkan oleh mutasi kromosom 6.[33] Penyakit ini terutama menyerang sistem saraf[34] dan disebabkan oleh ketidakaturan penyimpanan lisosom yang berasal dari defisit pembawa asam sialat spesifik yang terletak pada membran lisosom[35] Saat ini, tidak ada obat untuk penyakit ini dan pengobatannya bersifat suportif, berfokus pada pengendalian gejala.[36]

Aterosklerosis

Subfraksi kolesterol LDL yang terlibat dalam menyebabkan aterosklerosis memiliki kadar asam sialat yang rendah. Ini termasuk partikel LDL berdensitas tinggi kecil dan LDL elektronegatif. Penurunan kadar asam sialat dalam partikel LDL berdensitas tinggi kecil meningkatkan afinitas partikel tersebut terhadap proteoglikan di dinding arteri.[37]

Influenza

Semua galur virus influenza A membutuhkan asam sialat untuk terhubung dengan sel. Terdapat berbagai bentuk asam sialat yang memiliki afinitas berbeda dengan varietas virus influenza A. Keragaman ini merupakan fakta penting yang menentukan spesies mana yang dapat terinfeksi.[38] Ketika virus influenza A tertentu dikenali oleh reseptor asam sialat, sel cenderung melakukan endositosis virus sehingga sel tersebut terinfeksi.

Asam sialat dan asam nonulosonat lainnya (NulOs) pada prokariota

Asam Sialat sangat melimpah di jaringan hewan vertebrata di mana mereka terlibat dalam banyak proses biologis yang berbeda. Awalnya ditemukan dalam garis keturunan hewan Deuterostoma, asam sialat sebenarnya dapat dianggap sebagai subkelompok dari keluarga monosakarida tulang punggung 9-karbon yang lebih kuno yang disebut "asam nonulosonat" (NulOs), yang baru-baru ini juga ditemukan di Eubacteria dan arkea.[39] Banyak bakteri patogen memasukkan asam sialat ke dalam fitur permukaan sel seperti lipopolisakarida atau polisakarida kapsul mereka, yang membantu mereka menghindari respons imun bawaan inang.[40] Sebuah studi tingkat genom baru-baru ini memeriksa sejumlah besar genom mikroba yang diurutkan, yang menunjukkan bahwa jalur biosintesis untuk menghasilkan asam nonulosonat (NulOs) jauh lebih tersebar luas di seluruh pohon filogenetik kehidupan, daripada yang sebelumnya disadari.[41] Temuan ini juga didukung oleh studi pewarnaan lektin baru-baru ini dan survei tingkat molekuler pada asam nonulosonat prokariotik, yang menunjukkan bahwa banyak galur non-patogen dan murni lingkungan juga menghasilkan asam sialat bakteri (NulOs).[42][43] Beberapa bakteri (anammox) menghasilkan NulO yang selain gugus asam alfa-keto yang sangat asam juga menampilkan gugus basa (amina bebas) yang menetralkan.[44] Asam sialat permukaan sel yang sebanding telah dihasilkan melalui modifikasi kimia untuk memanipulasi muatan permukaan sel dengan menghasilkan amina bebas pada C5, yang menetralkan gugus karboksil bermuatan negatif pada C1.[45]

Lihat juga

Pranala luar

Referensi

  1. ↑ Ajit Varki. in Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor Press. 2008. hlm. Ch. 14. ISBN 978-0-87969-770-9.
  2. ↑ Ben Wagstaff. Identification of a Kdn biosynthesis pathway in the haptophyte Prymnesium parvum suggests widespread sialic acid biosynthesis among microalgae. Journal of Biological Chemistry. 2018. Vol. 293 (42). hlm. 16277–16290. doi:10.1074/jbc.RA118.004921.
  3. ↑ Varki Ajit. Sialic acids and other nonulosonic acids." Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2017. doi:10.1101/glycobiology.3e.015.
  4. ↑ Hugo Kleikamp. Tackling the chemical diversity of microbial nonulosonic acids – a universal large-scale survey approach. Chemical Science. 2020. Vol. 11 (11). hlm. 3074–3080. doi:10.1039/c9sc06406k.
  5. ↑ Amanda Lewis. Innovations in host and microbial sialic acid biosynthesis revealed by phylogenomic prediction of nonulosonic acid structure. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009. Vol. 106 (32). hlm. 13552–13557. doi:10.1073/pnas.0902431106.
  6. ↑ Roland Schauer. Exploration of the Sialic Acid World. Adv Carbohydr Chem Biochem. 2018. Vol. 75 (75). hlm. 1–213. doi:10.1016/bs.accb.2018.09.001. ISBN 978-0-12-815202-7.
  7. ↑ B. Wang. The role and potential of sialic acid in human nutrition. European Journal of Clinical Nutrition. 2003. Vol. 57 (11). hlm. 1351–1369. doi:10.1038/sj.ejcn.1601704.
  8. ↑ C. Mandal. Sialic acid binding lectins. Experientia. 1990. Vol. 46 (5). hlm. 433–441. doi:10.1007/BF01954221.
  9. ↑ Ajit Varki. in Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor Press. 2008. hlm. Ch. 14. ISBN 978-0-87969-770-9.
  10. ↑ B. Wang. The role and potential of sialic acid in human nutrition. European Journal of Clinical Nutrition. 2003. Vol. 57 (11). hlm. 1351–1369. doi:10.1038/sj.ejcn.1601704.
  11. ↑ Ajit Varki. in Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor Press. 2008. hlm. Ch. 14. ISBN 978-0-87969-770-9.
  12. ↑ C. Mandal. Sialic acid binding lectins. Experientia. 1990. Vol. 46 (5). hlm. 433–441. doi:10.1007/BF01954221.
  13. ↑ Schauer R. Achievements and challenges of sialic acid research. Glycoconj. J. 2000. Vol. 17 (7–9). hlm. 485–499. doi:10.1023/A:1011062223612.
  14. ↑ B. Wang. The role and potential of sialic acid in human nutrition. European Journal of Clinical Nutrition. 2003. Vol. 57 (11). hlm. 1351–1369. doi:10.1038/sj.ejcn.1601704.
  15. ↑ Sialic acid mutarotation is catalyzed by the Escherichia coli beta-propeller protein YjhT. J Biol Chem. 2008. Vol. 283 (8). hlm. 4841–91. doi:10.1074/jbc.M707822200.
  16. ↑ Pam Tangvoranuntakul. Human uptake and incorporation of an immunogenic nonhuman dietary sialic acid. PNAS. October 14, 2003. Vol. 100 (21). hlm. 12045–12050. doi:10.1073/pnas.2131556100.
  17. ↑ Fulcher CA, "MetaCyc Chimeric Pathway: superpathway of sialic acid and CMP-sialic acid biosynthesis", "MetaCyc, March 2009"
  18. ↑ Leonard Warren. The Biosynthesis of Sialic Acids. The Journal of Biological Chemistry. 1962. Vol. 237 (5). hlm. 1421. doi:10.1016/S0021-9258(19)83718-3.
  19. ↑ Hai Yu. One-pot three-enzyme chemoenzymatic approach to the synthesis of sialosides containing natural and non-natural functionalities. Nature Protocols. 2006. Vol. 1 (5). hlm. 2485–2492. doi:10.1038/nprot.2006.401.
  20. ↑ Mark M. Fuster. The sweet and sour of cancer: Glycans as novel therapeutic targets. Nature Reviews Cancer. 2005. Vol. 5 (7). hlm. 526–42. doi:10.1038/nrc1649.
  21. ↑ Debayan Dasgupta. Nanomotors Sense Local Physicochemical Heterogeneities in Tumor Microenvironments. Angewandte Chemie. 2020. Vol. 59 (52). hlm. 23690–23696. doi:10.1002/anie.202008681.
  22. ↑ Miriam Cohen. Influenza A penetrates host mucus by cleaving sialic acids with neuraminidase. Virology Journal. 2013. Vol. 10. doi:10.1186/1743-422X-10-321.
  23. ↑ Alexander T. Baker. Human adenovirus type 26 uses sialic acid–bearing glycans as a primary cell entry receptor. Science Advances. September 2019. Vol. 5 (9). doi:10.1126/sciadv.aax3567.
  24. ↑ Varki A. Multifarious roles of sialic acids in immunity. Ann N Y Acad Sci. 2012. Vol. 1253 (1). hlm. 16–36. doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06517.x.
  25. ↑ Varki A. Multifarious roles of sialic acids in immunity. Ann N Y Acad Sci. 2012. Vol. 1253 (1). hlm. 16–36. doi:10.1111/j.1749-6632.2012.06517.x.
  26. ↑ C. Traving. Structure, function and metabolism of sialic acids. Cellular and Molecular Life Sciences. 1998. Vol. 54 (12). hlm. 1330–1349. doi:10.1007/s000180050258.
  27. ↑ Sialic Acid and Sialylated Oligosaccharide Supplementation during Lactation Improves Learning and Memory in Rats. Nutrients. 2018. Vol. 10 (10). doi:10.3390/nu10101519.
  28. ↑ Wang B. Molecular Mechanism Underlying Sialic Acid as an Essential Nutrient for Brain Development and Cognition. Adv. Nutr. 2012. Vol. 3 (3). hlm. 465S–472S. doi:10.3945/an.112.001875.
  29. ↑ Clara D. M. van Karnebeek. NANS-mediated synthesis of sialic acid is required for brain and skeletal development. Nature Genetics. July 2016. Vol. 48 (7). hlm. 777–784. doi:10.1038/ng.3578.
  30. ↑ The fate of orally administered sialic acid: First insights from patients with N-acetylneuraminic acid synthase deficiency and control subjects. Mol Genet Metab Rep. 2021. Vol. 28. doi:10.1016/j.ymgmr.2021.100777.
  31. ↑ Salla disease | Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD) – an NCATS Program.
  32. ↑ Free sialic acid storage disease. Orphanet.
  33. ↑ G. Ponsot. Enfermedades por depósito de ácido siálico libre: enfermedad de Salla (incluida su forma infantil grave) y sialuria. EMC - Pediatría. 2007. Vol. 42. hlm. 1–3. doi:10.1016/S1245-1789(07)70257-3.
  34. ↑ Salla disease | Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD) – an NCATS Program.
  35. ↑ Enfermedades por depósito de ácido siálico libre: Enfermedad de Salla (incluida su forma infantil grave) y sialuria.
  36. ↑ Salla disease | Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD) – an NCATS Program.
  37. ↑ Small Dense Low-Density Lipoprotein as Biomarker for Atherosclerotic Diseases. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2017. Vol. 2017 (10). doi:10.1155/2017/1273042.
  38. ↑ Vincent Racaniello. Influenza virus attachment to cells: role of different sialic acids. Virology Blog. 5 May 2009.
  39. ↑ Varki Ajit. Sialic acids and other nonulosonic acids, Essentials of Glycobiology. Cold Spring Harbor (NY): Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2015. hlm. 2015–2017. doi:10.1101/glycobiology.3e.015.
  40. ↑ Severi E. Sialic acid utilization by bacterial pathogens. Microbiology. 2007. Vol. 153 (9). hlm. 2817–2822. doi:10.1099/mic.0.2007/009480-0.
  41. ↑ Lewis Amanda. Innovations in host and microbial sialic acid biosynthesis revealed by phylogenomic prediction of nonulosonic acid structure. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2009. Vol. 106 (32). hlm. 13552–13557. doi:10.1073/pnas.0902431106.
  42. ↑ Hugo Kleikamp. Tackling the chemical diversity of microbial nonulosonic acids–a universal large-scale survey approach. Chemical Science. 2020. Vol. 11 (11). hlm. 3074–3080. doi:10.1039/C9SC06406K.
  43. ↑ Marissa Boleij. Decorating the Anammox House: Sialic Acids and Sulfated Glycosaminoglycans in the Extracellular Polymeric Substances of Anammox Granular Sludge. Environ. Sci. Technol. March 31, 2020. Vol. 54 (8). hlm. 5218–5226. doi:10.1021/acs.est.9b07207.
  44. ↑ Martin Pabst. A general approach to explore prokaryotic protein glycosylation reveals the unique surface layer modulation of an anammox bacterium. The ISME Journal. 2021-08-02. Vol. 16 (2). hlm. 346–357. doi:10.1038/s41396-021-01073-y.
  45. ↑ Jie Wang. Chemical Remodeling of Cell-Surface Sialic Acids through a Palladium-Triggered Bioorthogonal Elimination Reaction. Angewandte Chemie International Edition. 2015. Vol. 54 (18). hlm. 5364–5368. doi:10.1002/anie.201409145.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29500808 (2026-07-28T05:44:44Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Gambar pada artikel ini bersumber dari Wikimedia Commons dan mengikuti ketentuan lisensi masing-masing berkas. Mohon gunakan konten dan media secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=Asam_sialat&oldid=24262"