Mis on glükosaminoglükaanid?

The glükosaminoglükaanid, tuntud ka kui mükopolüsahhariide, on glükiidsed struktuurid, mille funktsiooniks on struktuursed biomolekulid, mida võib leida peamiselt sidekoe, luukoe, rakkudevahelise keskkonna ja epiteelkoe poolest..

Need on komplekssed polüsahhariidid või proteoglükaanid, mis koosnevad korduvatest disahhariidühikutest..

Glükosaminoglükaanid on väga polaarsed ja suudavad vett meelitada, seega sobivad nad bioloogilisteks funktsioonideks. Neid kasutatakse ka määrdeainetena või neelata. Igaüks koosneb heksosamiinist ja heksoosist või hüaluroonhappest.

Sissejuhatus

Glükosaminoglükaanid on molekulide ekstratsellulaarse maatriksi põhikomponent loomsetes kudedes ja mängivad olulist rolli erinevates füsioloogilistes sündmustes. Neid ühendeid ei saa leida ainult selgroogsetel, vaid ka paljudel selgrootutel. Selle funktsioon on loomariigi kaitse.

Mitmesuguseid hepariini sulfaaditud struktuure, mis on maksa, naha ja kopsu glükoosaminoglükaani, võib leida erinevat tüüpi organismidest, alates kõige primitiivsematest inimesteni. See määrab nende aktiivse ja fundamentaalse osalemise bioloogilistes protsessides.

Hüaluroonhappe puhul leidub inimorganismis see nabanööri, sidekoe, sünoviaalvedeliku, kõhre, veresoonte ja klaaskeha (silma läätse ja võrkkesta vahel paiknev želatiinne mass); arvestades, et looduses on see ainult molluskites.

Teine erinevus on see, et kondroitiin-sulfaat organismis on olemas luu- ja kõhre kudedes, samas kui muudel vähem arenenud loomadel on see piiratud vormis, sõltuvalt inimese struktuurilisest keerukusest ja selle seotusest teatud funktsioonidega.

Glükosaminoglükaanide olemasolu

Looduses leiame glükoosaminoglükaane (GAG), millel on fundamentaalsed funktsioonid rakkude kasvu, diferentseerumise, rakkude migratsiooni, morfogeneesi, viirus- või bakteriaalsete infektsioonide korral..

Selgroogsete puhul on peamised glükosaminoglükaanid hepariin või hepariinsulfaat, kondroitiinsulfaat, dermataansulfaat ja hüaluroonhape. Kõik need GAG-d on kinnitatud ahelatega, mis asendavad aminohapet ja hüaluroonhapet, mis võivad olla glükuroonhape või iduroonhape.

Teisest küljest võivad amino-suhkru ühikud olla N-atsetüülglükoosamiin või N-atsetüülgalaktosamiin.

Kuigi GAG-i tugipostid on tavaliselt alati samad, nõuavad polüsahhariidid, hepariini ja kondroitiinsulfaadi ahelate korduvad jooned märkimisväärset struktuurilist variatsiooni..

See on tingitud pidevatest modifikatsioonidest, mis hõlmavad uronaatide sulfaatimist ja epemeriseerumist, mis moodustavad aluse erinevate GAG-de struktuuridega bioloogilistele aktiivsustele..

Nende biomolekulide olemasolu looduses nii selgroogsete kui selgrootute organismides on hästi dokumenteeritud. Seevastu GAG-sid pole taimedes kunagi leitud.

Mõnes bakteri ahelas täheldatakse GAG-de sama samba struktuuriga sünteesitud polüsahhariide, kuid need sarnased polüsahhariidid ei ole seotud tuumavalgudega ja neid toodetakse ainult tsütoplasma membraani sisepinnal..

GAGide puhul loomarakkudes lisatakse need valgu tuumadele ja moodustavad proteoglükaane. Sel viisil on bakteriaalsed polüsahhariidid erinevad.

Selgroogsetele kuuluvatele GAG-idele on lai struktuuriline mitmekesisus. Kaladest ja kahepaiksetest imetajatele on nende biomolekulide struktuur äärmiselt heterogeenne.

GAG-de struktuurse kompleksi biosünteesi reguleeritakse ja erinevad sulfatsioonimustrid moodustuvad elundis ja konkreetses koes, ajutiselt kasvu ja arengu ajal..

Tegelikult on GAG-de biosünteesi ensüümide paljudes geenides mutatsiooni defektidel tõsised tagajärjed selgroogsetele organismidele. Seetõttu on GAGide ja nende spetsiifiliste sulfaatstruktuuride ekspressioonil elus oluline roll.

Glükosaminoglükaanide funktsioonid

Nende funktsioon on oluline, kuna need on sidekudede põhikomponendid ja GAGide ahelad on seotud kovalentsete sidemete kaudu teiste valkudega nagu tsütokiinid ja kemokiinid..

Teine omadus on see, et nad on seotud antitrombiiniga, mis on koagulatsiooniprotsessiga seotud valk, nii et need võivad seda funktsiooni inhibeerida, mis muudab need tromboosi raviks oluliseks..

See on huvitav ka vähiuuringute valdkonnas. GAG-i valkude seondumise inhibeerimise teel võib selle haiguse või teiste protsesside peatamise, näiteks põletikulised protsessid ja nakkushaigused, kus GAG-d toimivad teatud viiruste, näiteks dengue, flaviviiruse retseptoritena..

GAG-id kuuluvad ka dermise kolme komponendi, naha epidermise all oleva kihi ja kollageeni ja elastiini vahele. Need kolm elementi moodustavad ekstratsellulaarse maatriksina tuntud süsteemi, mis võimaldab muuhulgas kudede regenereerimist ja toksiinide eemaldamist kehast..

GAG-id on ained, mis meelitavad vett sügavamale nahakihile. Üks tuntumaid glükosaminoglükaane on hüaluroonhape, mis esineb paljudes vananemisvastastes toodetes ja nahahoolduses. Nende kreemide, vedelike ja toonikute idee on suurendada naha niiskust, vähendades kortse ja peeneid jooni.

Lisaks sellele, et GAG-id suudavad vett säilitada, on neil ka kõrge viskoossus ja madal arusaam, mistõttu on need ideaalsed luude liigeste kaitsmiseks liigestes.

Sellepärast esinevad nad sünoviaalses vedelikus, liigeste kõhredes, südame ventiilides (kondroitiinsulfaat, kehas kõige rohkem GAG), nahas, kopsuarterites ja maksas (hepariin, millel on antikoagulantne funktsioon), kõõluste ja kopsudega (dermataansulfaat) ja sarvkest ja luud (keratiinsulfaat).

Viited

1. Glükosaminoglükaanide areng. Võrdlev biokeemiline uuring. Välja otsitud ncbi.nlm.nih.gov.
2. Eriküsimus "Glükosaminoglükaanid ja nende mimeetikumid". Taastatud mdpi.com.
3. Rakupinna makromolekulide manipuleerimine flaviviiruste abil. Robert Anderson, 2003. aastal tehtud edusammudeks viiruse uuringutes.
4. Kollageen, elastiin ja glükosaminoglükaanid. Välja otsitud justaboutskin.com-st.