Vlastnosti a funkce glykosaminoglykanů

5143
Basil Manning

The glykosaminoglykany, Také známé jako mukopolysacharidy, jsou to sacharidové struktury s funkcí strukturních biomolekul, které se nacházejí hlavně v pojivové tkáni, kostní tkáni, mezibuněčném médiu a epiteliální tkáni. Jsou to dlouhé řetězce komplexních polysacharidů nebo proteoglykanů, které se skládají z opakujících se jednotek disacharidů.

Glykosaminoglykany jsou vysoce polární a mají schopnost přitahovat vodu, takže jsou ideální pro biologické funkce, které vykonávají. Používají se také jako maziva nebo k tlumení nárazů. Každý je vyroben z hexosaminu a hexózy nebo kyseliny hyaluronové..

Struktura glykosaminoglykanů

Rejstřík článků

  • 1 Funkce
  • 2 Přítomnost glykosaminoglykanů
  • 3 Funkce glykosaminoglykanů
  • 4 Odkazy

Vlastnosti

Glykosaminoglykany jsou největší složkou extracelulární matrice molekul ve zvířecích tkáních a mají zásadní roli v různých fyziologických událostech. Tyto sloučeniny můžeme najít nejen u obratlovců, ale také u mnoha bezobratlých. Jeho funkcí je ochrana v živočišné říši.

Různé sulfatované struktury heparinu, glykosaminoglykanu nacházejícího se v játrech, kůži a plicích, lze nalézt v různých typech organismů, od nejprimitivnějších po lidské bytosti. To určuje jejich aktivní a základní účast na biologických procesech..

V případě kyseliny hyaluronové ji v lidském těle najdeme v pupeční šňůře, pojivové tkáni, synoviální tekutině, chrupavce, cévách a sklivci (želatinová hmota, která se nachází mezi čočkou a sítnicí v oku) ; zatímco v přírodě existuje pouze u měkkýšů.

Další rozdíl spočívá v tom, že chondroitin sulfát v těle existuje v kostních tkáních a chrupavkách, zatímco u jiných méně vyvinutých zvířat se nachází v omezené formě, v závislosti na strukturální složitosti jedince a jeho spojitosti s určitými funkcemi..

Přítomnost glykosaminoglykanů

V přírodě najdeme glykosaminoglykany (GAG) se základními funkcemi v buněčném růstu, diferenciaci, buněčné migraci, morfogenezi a virových nebo bakteriálních infekcích..

U obratlovců jsou hlavními glykosaminoglykany heparin nebo heparinsulfát, chondroitinsulfát, dermatansulfát a kyselina hyaluronová. Všechny tyto GAG jsou potvrzeny řetězci, které střídají jednotky amino cukru a kyseliny hyaluronové, což může být kyselina glukuronová nebo kyselina iduronová..

Na druhé straně mohou být aminokyselinovými jednotkami N-acetylglukosamin nebo N-acetylgalaktosamin..

Ačkoli pilíře GAG ​​jsou obvykle vždy stejné, polysacharidy, opakující se linie řetězců heparinu a chondroitin-sulfátu vyžadují značnou míru strukturálních variací.

To je způsobeno neustálými modifikacemi, které zahrnují sulfataci a epemerizaci uronátů, které tvoří základ nejrůznějších struktur s biologickými aktivitami souvisejícími s GAG..

Přítomnost těchto biomolekul v přírodě, a to jak u obratlovců, tak bezobratlých organismů, byla dobře zdokumentována. Naproti tomu GAG nebyly nikdy nalezeny v rostlinách..

V některých bakteriálních řetězcích jsou pozorovány syntetizované polysacharidy se stejnou pilířovou strukturou GAG, ale tyto podobné polysacharidy nejsou vázány na základní proteiny a jsou produkovány pouze na vnitřním povrchu cytoplazmatické membrány..

V případě GAG ve zvířecích buňkách se přidávají do proteinových jader a tvoří proteoglykany. Bakteriální polysacharidy jsou tedy různé.

V GAG, které patří k obratlovcům, existuje široká strukturální rozmanitost. Struktura těchto biomolekul je extrémně heterogenní, od ryb a obojživelníků po savce.

Biosyntéza strukturního komplexu GAG je regulována a v určitém orgánu a tkáni se dočasně během růstu a vývoje tvoří různé vzorce sulfatace..

Ve skutečnosti mají mutační vady v mnoha genech biosyntetických enzymů GAG závažné důsledky pro organismy obratlovců. To je důvod, proč exprese GAG ​​a jejich specifických sulfatovaných struktur hraje v životě zásadní roli..

Funkce glykosaminoglykanu

Jejich funkce je zásadní, protože jsou základními složkami pojivových tkání a řetězce GAG ​​jsou spojeny prostřednictvím kovalentních vazeb s jinými proteiny, jako jsou cytokiny a chemokiny..

Další charakteristikou je, že jsou spojeny s antitrombinem, proteinem souvisejícím s koagulačním procesem, takže mohou inhibovat tuto funkci, což je činí nezbytnými v případech léčby trombózy, například.

To je také zajímavé v oblasti výzkumu rakoviny. Schopností inhibovat vazbu proteinů GAG lze zastavit proces tohoto onemocnění nebo jiných, jako jsou zánětlivé procesy a infekční onemocnění, kde GAG ​​fungují jako receptory pro některé viry typu flavivirů, jako je dengue..

GAG také patří ke třem složkám dermis, vrstvě umístěné pod pokožkou, spolu s kolagenem a elastinem. Tyto tři prvky tvoří systém známý jako extracelulární matrix, který umožňuje mimo jiné regeneraci tkání a eliminaci toxinů z těla..

GAG jsou látky, které přitahují vodu do hlubších vrstev pokožky. Jedním z nejznámějších glykosaminoglykanů je kyselina hyaluronová, přítomná v mnoha produktech proti stárnutí a péči o pleť. Myšlenka těchto krémů, krémů a tonik je spočívat ve zvýšení hydratace pokožky snížením vrásek a jemných linek.

Kromě schopnosti zadržovat vodu mají GAG také vysokou viskozitu a nízkou kompresi, takže jsou ideální pro ochranu spojení kostí v kloubech..

Z tohoto důvodu jsou přítomny v synoviální tekutině, kloubních chrupavkách, srdečních chlopních (chondroitin sulfát, nejhojnější GAG v těle), kůži, plicních tepnách a v játrech (heparin, který má antikoagulační funkci), šlachách a plicích ( dermatan sulfát) a rohovka a kosti (kerattan sulfát).

Reference

  1. Vývoj glykosaminoglykanů. Srovnávací biochemická studie. Obnoveno z ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Zvláštní vydání „Glykosaminoglykany a jejich mimika“. Obnoveno z mdpi.com.
  3. Manipulace buněčných povrchových makromolekul flaviviry. Robert Anderson, Advances in Virus Research, 2003. Obnoveno ze sciencedirect.com.
  4. Kolagen, elastin a glykosaminoglykany. Obnoveno z justaboutskin.com.

Zatím žádné komentáře