Kaj so glikozaminoglikani?



The glikozaminoglikani, znane tudi kot mukopolisaharidi, so glukidne strukture s funkcijo strukturnih biomolekul, ki jih najdemo predvsem v vezivnem tkivu, kostnem tkivu, medceličnem mediju in epitelnem tkivu..

So dolge verige kompleksnih polisaharidov ali proteoglikanov, sestavljenih iz ponavljajočih se enot disaharidov..

Glikozaminoglikani so zelo polarni in z zmožnostjo privabljanja vode, zato so primerni za biološke funkcije, ki jih opravljajo. Uporabljajo se tudi kot maziva ali za absorbiranje vplivov. Vsak je sestavljen iz heksozamina in heksoze ali hialuronske kisline.

Uvod

Glikozaminoglikani so glavna sestavina zunajceličnega matriksa molekul v živalskih tkivih in igrajo temeljno vlogo pri različnih fizioloških dogodkih. Ne samo, da lahko najdemo te spojine v vretenčarjih, ampak tudi v mnogih nevretenčarjih. Njegova funkcija je ohranjanje živalskega sveta.

Več sulfatnih struktur heparina, glikozaminoglikana v jetrih, koži in pljučih, lahko najdemo v različnih vrstah organizmov, od najbolj primitivnih do človeških. To določa njihovo aktivno in temeljno udeležbo v bioloških procesih.

V primeru hialuronske kisline je v človeškem organizmu prisotna v popkovini, vezivnem tkivu, sinovialni tekočini, hrustancu, krvnih žilah in steklovini (želatinasta masa, ki leži med lečo in mrežnico v očesu); ker v naravi obstaja le v mehkužcih.

Druga razlika je v tem, da hondroitin-sulfat v telesu obstaja v tkivih kosti in hrustanca, medtem ko je pri drugih manj razvitih živalih v omejeni obliki, odvisno od strukturne kompleksnosti posameznika in njegove povezanosti z določenimi funkcijami..

Prisotnost glikozaminoglikanov

V naravi najdemo glikozaminoglikane (GAG) s temeljnimi funkcijami pri rasti, diferenciaciji, migraciji, morfogenezi in virusnih ali bakterijskih okužbah..

Pri vretenčarjih so glavni glikozaminoglikani heparin ali heparin sulfat, hondroitin sulfat, dermatan sulfat in hialuronska kislina. Vse te GAG-e potrjujejo verige, ki nadomestijo enote amino sladkorja in hialuronske kisline, ki je lahko glukuronska kislina ali iduronska kislina.

Po drugi strani pa so lahko amino sladkorne enote N-acetilglukozamin ali N-acetilgalaktozamin.

Čeprav so stebri GAG-jev vedno enaki, polisaharidi, ponavljajoče se linije heparinskih in hondroitin sulfatnih verig zahtevajo veliko stopnjo strukturne variacije..

To je posledica stalnih modifikacij, ki vključujejo sulfatiranje in epemerizacijo uronatov, ki tvorijo osnove širokega spektra struktur z biološkimi aktivnostmi, povezanimi z GAG..

Prisotnost teh biomolekul v naravi, tako v organizmih vretenčarjev kot v nevretenčarjih, je bila dobro dokumentirana. Nasprotno pa GAG v rastlinah niso nikoli našli.

V nekaterih bakterijskih verigah so opaženi polisaharidi, ki so sintetizirani z isto strukturo stebrov GAG, vendar ti podobni polisaharidi niso vezani na jedrne proteine ​​in se proizvajajo samo na notranji površini citoplazmatske membrane..

V primeru GAG v živalskih celicah se dodajajo jedrnim proteinom in tvorijo proteoglikane. Na ta način so bakterijski polisaharidi različni.

V GAG je široka strukturna raznolikost, ki pripada vretenčarjem. Struktura teh biomolekul je od rib in dvoživk do sesalcev izjemno heterogena.

Biosinteza strukturnega kompleksa GAG-jev je regulirana in različni vzorci sulfacije se oblikujejo v organu in v specifičnem tkivu, začasno med rastjo in razvojem..

Dejstvo je, da imajo pomanjkljivosti mutacij v mnogih genih biosintetičnih encimov GAG hude posledice pri vretenčarskih organizmih. Zato ima izražanje GAG ​​in njihovih specifičnih sulfatnih struktur ključno vlogo v življenju.

Funkcije glikozaminoglikanov

Njihova funkcija je bistvena, saj so temeljne komponente vezivnega tkiva, verige GAG ​​pa so povezane s kovalentnimi vezmi z drugimi beljakovinami, kot so citokini in kemokini..

Druga značilnost je, da so povezani z antitrombinom, beljakovino, povezano s koagulacijskim procesom, tako da lahko zavirajo to funkcijo, zaradi česar so bistveni v primerih zdravljenja tromboze, na primer.

To je zanimivo tudi na področju raziskav raka. S tem, ko je sposoben inhibirati vezavo GAG proteinov, lahko ustavimo proces te bolezni ali drugih, kot so vnetni procesi in infekcijske bolezni, kjer GAG-ji delujejo kot receptorji za nekatere viruse, kot so denga, flavivirus..

GAG spadajo tudi v tri sestavine dermisa, plast pod povrhnjico kože, skupaj s kolagenom in elastinom. Ti trije elementi tvorijo sistem, znan kot zunajcelični matriks, ki med drugim omogoča regeneracijo tkiv in izločanje toksinov iz telesa..

GAG so snovi, ki pritegnejo vodo v globlje plasti kože. Eden od najbolj znanih glikozaminoglikanov je hialuronska kislina, ki je prisotna v več sredstvih proti staranju in za nego kože. Ideja teh krem, losjonov in tonikov je povečati hidracijo v koži z zmanjšanjem gub in gubic.

Poleg tega, da lahko zadržujejo vodo, imajo GAG tudi visoko viskoznost in slabo razumevanje, zato so idealni za zaščito sklepov v sklepih..

Zato so prisotni v sinovialni tekočini, sklepnih hrustancih, ventilih srca (hondroitin-sulfat, najbolj razširjeni GAG v telesu), koži, pljučnih arterijah in v jetrih (heparin, ki ima antikoagulantno funkcijo), kite in pljuča. (dermatan sulfat) in roženice in kosti (keratin sulfat).

Reference

  1. Razvoj glikozaminoglikanov. Primerjalna biokemijska študija. Vzpostavljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Posebna izdaja "Glikozaminoglikani in njihovi mimetiki". Izterjano iz mdpi.com.
  3. Manipulacija makromolekul celične površine z flavivirusi. Robert Anderson, v raziskavah Advances in Virus Research, 2003. Pridobljeno s sciencedirect.com.
  4. Kolagen, elastin in glikozaminoglikani. Vzpostavljeno iz justaboutskin.com.