Glykosaminoglykaner egenskaber og funktioner

3556
David Holt

Det glycosaminoglycaner, Også kendt som mucopolysaccharider, de er kulhydratstrukturer med en funktion af strukturelle biomolekyler, der hovedsageligt kan findes i bindevæv, knoglevæv, intercellulært medium og epitelvæv. De er lange kæder af komplekse polysaccharider eller proteoglycaner, der består af gentagne enheder af disaccharider.

Glykosaminoglykaner er meget polære og har evnen til at tiltrække vand, hvilket gør dem ideelle til de biologiske funktioner, de udfører. De bruges også som smøremidler eller til at absorbere stød. Hver består af hexosamin og en hexose eller hyaluronsyre..

Struktur af glycosaminoglycaner

Artikelindeks

  • 1 Funktioner
  • 2 Tilstedeværelse af glycosaminoglycaner
  • 3 Funktioner af glycosaminoglycaner
  • 4 Referencer

Egenskaber

Glykosaminoglykaner er den største bestanddel af den ekstracellulære matrix af molekyler i dyrevæv og har en grundlæggende rolle i forskellige fysiologiske begivenheder. Vi kan ikke kun finde disse forbindelser hos hvirveldyr, men også hos mange hvirvelløse dyr. Dens funktion er bevarelse i dyreriget.

Forskellige sulfaterede strukturer af heparin, en glycosaminoglycan, der findes i lever, hud og lunge, kan findes i forskellige typer organismer, fra de mest primitive til mennesker. Dette bestemmer deres aktive og grundlæggende deltagelse i biologiske processer..

I tilfælde af hyaluronsyre finder vi den i menneskekroppen til stede i navlestrengen, bindevæv, ledvæske, brusk, blodkar og glaslegemet (den gelatinøse masse, der findes mellem linsen og nethinden i øjet) ; mens det i naturen kun findes i bløddyr.

En anden forskel er, at chondroitinsulfat i kroppen findes i knoglevæv og brusk, mens det i andre mindre udviklede dyr findes i begrænset form afhængigt af individets strukturelle kompleksitet og dets tilknytning til visse funktioner..

Tilstedeværelse af glycosaminoglycaner

I naturen finder vi glycosaminoglycaner (GAG'er) med grundlæggende funktioner i cellevækst, differentiering, cellevandring, morfogenese og virus- eller bakterieinfektioner..

Hos hvirveldyr er de vigtigste glycosaminoglycaner heparin eller heparinsulfat, chondroitinsulfat, dermatansulfat og hyaluronsyre. Alle disse GAG'er er bekræftet af kæder, der skifter enheder af et aminosukker og en hyaluronsyre, som kan være glucuronsyre eller iduronsyre..

På den anden side kan aminosukkerenhederne være N-acetylglucosamin eller N-acetylgalactosamin..

Selvom søjlerne i GAG'erne sædvanligvis altid er de samme, polysaccharider, kræver de gentagne linjer af heparin- og chondroitinsulfatkæderne en betydelig grad af strukturel variation.

Dette skyldes de konstante ændringer, der inkluderer sulfatering og epemerisering af uronater, der udgør baserne i den brede vifte af strukturer med biologiske aktiviteter relateret til GAG'er..

Tilstedeværelsen af ​​disse biomolekyler i naturen, både i hvirveldyr og hvirvelløse organismer, er blevet veldokumenteret. I modsætning hertil er GAG'er aldrig fundet i planter..

I nogle bakteriekæder observeres syntetiserede polysaccharider med den samme søjlestruktur som GAG'erne, men disse lignende polysaccharider er ikke bundet til kerneproteiner og produceres kun på den indvendige overflade af den cytoplasmiske membran..

I tilfælde af GAG'er i dyreceller tilsættes de til proteinkerner og danner proteoglycaner. Således er bakterielle polysaccharider forskellige.

Der er en bred strukturel variation i GAG'er, der tilhører hvirveldyr. Fra fisk og padder til pattedyr er strukturen af ​​disse biomolekyler ekstremt heterogen.

Biosyntesen af ​​det strukturelle kompleks af GAG'er reguleres, og de forskellige sulfateringsmønstre dannes i et specifikt organ og væv, midlertidigt under vækst og udvikling..

Faktisk har mutationsdefekter i mange gener af GAGs biosyntetiske enzymer alvorlige konsekvenser i hvirveldyrsorganismer. Dette er grunden til, at ekspressionen af ​​GAG'er og deres specifikke sulfaterede strukturer spiller en grundlæggende rolle i livet..

Glykosaminoglykanfunktioner

Deres funktion er vigtig, da de er grundlæggende komponenter i bindevæv, og kæderne af GAG'er er bundet gennem kovalente bindinger til andre proteiner såsom cytokiner og kemokiner..

Et andet kendetegn er, at de er knyttet til antithrombin, et protein relateret til koagulationsprocessen, så de kan hæmme denne funktion, hvilket gør dem essentielle i tilfælde af behandling for trombose, for eksempel.

Dette er også interessant inden for kræftforskning. Ved at være i stand til at hæmme bindingen af ​​GAGs proteiner kan processen med denne sygdom eller andre såsom inflammatoriske processer og infektiøse sygdomme stoppes, hvor GAG'er fungerer som receptorer for nogle vira, såsom dengue, af flavivirus-typen..

GAG hører også til de tre komponenter i dermis, laget placeret under hudens epidermis sammen med kollagen og elastin. Disse tre elementer danner systemet kendt som den ekstracellulære matrix, som blandt andet tillader regenerering af væv og eliminering af toksiner fra kroppen..

GAG'er er de stoffer, der tiltrækker vand til de dybere lag i huden. En af de bedst kendte glycosaminoglycaner er hyaluronsyre, der findes i mange anti-aging og hudplejeprodukter. Ideen med disse cremer, lotioner og tonics er at øge hudens hydrering ved at reducere rynker og fine linjer.

Ud over at være i stand til at tilbageholde vand har GAG'er også høj viskositet og lav kompression, hvilket gør dem ideelle til at beskytte foreningen af ​​knogler i leddene..

Af denne grund er de til stede i synovialvæske, ledbrusk, hjerteklapper (chondroitinsulfat, den mest rigelige GAG ​​i kroppen), hud, lungearterier og i leveren (heparin, som har en antikoagulerende funktion), sener og lunger ( dermatansulfat) og hornhinde og knogler (keratansulfat).

Referencer

  1. Udvikling af glycosaminoglycaner. Sammenlignende biokemisk undersøgelse. Gendannet fra ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Særudgave "Glykosaminoglykaner og deres efterligninger". Gendannet fra mdpi.com.
  3. Manipulation af celleoverflademakromolekyler med flavivirus. Robert Anderson, Advances in Virus Research, 2003. Gendannet fra sciencedirect.com.
  4. Kollagen, Elastin og Glycosaminoglycaner. Gendannet fra justaboutskin.com.

Endnu ingen kommentarer