Mitä glykosaminoglykaanit ovat?

glykosaminoglykaanit, tunnetaan myös nimellä mukopolysakkaridit, ovat glukidirakenteita, joiden funktio on rakenteellisia biomolekyylejä, jotka löytyvät pääasiassa sidekudoksesta, luukudoksesta, solujen välisestä elatusaineesta ja epiteelikudoksesta..

Ne ovat pitkiä ketjuja monimutkaisista polysakkarideista tai proteoglykaaneista, jotka koostuvat toistuvista disakkaridien yksiköistä..

Glykosaminoglykaanit ovat erittäin polaarisia ja kykenevät houkuttelemaan vettä, joten ne soveltuvat niiden biologisiin toimintoihin. Niitä käytetään myös voiteluaineina tai absorboimaan vaikutuksia. Kukin koostuu heksosamiinista ja heksoosista tai hyaluronihaposta.

esittely

Glykosaminoglykaanit ovat molekyylien solunulkoisen matriisin pääkomponentti eläinkudoksissa ja niillä on keskeinen rooli erilaisissa fysiologisissa tapahtumissa. Emme voi vain löytää näitä yhdisteitä selkärankaisilla, vaan myös monilla selkärangattomilla. Sen tehtävänä on säilyttää eläinkunta.

Useita hepariinin sulfaattirakenteita, maksassa, ihossa ja keuhkoissa esiintyvää glykosaminoglykaania, löytyy erilaisista organismeista, alkeellisimmista ihmisiin. Tämä määrittää heidän aktiivisen ja perustavanlaatuisen osallistumisensa biologisiin prosesseihin.

Hyaluronihapon tapauksessa ihmisorganismissa se on läsnä napanuorassa, sidekudoksessa, synoviaalisessa nesteessä, rustossa, verisuonissa ja lasimainen huumori (linssin ja silmän verkkokalvon välissä oleva gelatiininen massa); katsoo, että luonteeltaan se on vain nilviäisissä.

Toinen ero on se, että kehossa oleva kondroitiinisulfaatti esiintyy luu- ja rustokudoksissa, kun taas muissa vähemmän kehittyneissä eläimissä se on rajoitetussa muodossa riippuen yksilön rakenteellisesta monimutkaisuudesta ja sen liittymisestä tiettyihin toimintoihin.

Glykosaminoglykaanien läsnäolo

Luonnossa löydämme glykosaminoglykaaneja (GAG: t), joilla on perustoiminnot solujen kasvussa, erilaistumisessa, solujen migraatiossa, morfogeneesissä ja virus- tai bakteeri-infektioissa.

Selkärankaisilla tärkeimmät glykosaminoglykaanit ovat hepariini tai hepariinisulfaatti, kondroitiinisulfaatti, dermataanisulfaatti ja hyaluronihappo. Kaikki nämä GAG: t vahvistetaan ketjuilla, jotka vaihtelevat aminohappoyksiköitä ja hyaluronihappoa, joka voi olla glukuronihappo tai iduronihappo.

Toisaalta aminohappoyksiköt voivat olla N-asetyyliglukosamiini tai N-asetyyli- galaktosamiini.

Vaikka GAG: iden pilarit ovat yleensä aina samat, polysakkaridit, hepariini- ja kondroitiinisulfaattiketjujen toistuvat linjat vaativat huomattavaa rakennemuutosta.

Tämä johtuu jatkuvista modifikaatioista, jotka sisältävät uronaattien sulfatoitumisen ja epemerisaation, jotka muodostavat perustan monille erilaisille rakenteille, jotka liittyvät GAG: iin liittyviin biologisiin toimiin..

Näiden biomolekyylien läsnäolo luonteeltaan sekä selkärankaisilla että selkärangattomilla organismeilla on hyvin dokumentoitu. Sitä vastoin GAG: t eivät ole koskaan löytyneet kasveista.

Joissakin bakteeriketjuissa havaitaan GAG: iden samaan pilarirakenteeseen syntetisoituja polysakkarideja, mutta nämä samankaltaiset polysakkaridit eivät ole sitoutuneet ydinproteiineihin ja niitä tuotetaan vain sytoplasmisen kalvon sisäpinnalla.

Eläinsoluissa olevien GAG: ien tapauksessa ne lisätään proteiini- tumiin ja muodostavat proteoglykaaneja. Tällä tavoin bakteeripolysakkaridit ovat erilaisia.

Selkärankaisille kuuluvissa GAG-ryhmissä on laaja rakenteellinen valikoima. Näiden biomolekyylien rakenne on kaloista ja sammakkoeläimistä nisäkkäisiin nähden erittäin heterogeeninen.

GAG: ien rakennekompleksin biosynteesi on säädetty ja erilaiset sulfatoitumismallit muodostuvat elimeen ja tiettyyn kudokseen väliaikaisesti kasvun ja kehityksen aikana..

Itse asiassa monien GAG: n biosynteettisten entsyymien geeneissä esiintyvien mutaatioiden puutteilla on vakavia seurauksia selkärankaisille organismeille. Tästä syystä GAG: iden ja niiden spesifisten sulfaattirakenteiden ilmentymisellä on keskeinen rooli elämässä.

Glykosaminoglykaanien toiminnot

Niiden toiminta on välttämätöntä, koska ne ovat sidekudosten perustekijöitä, ja GAG: iden ketjut on kytketty kovalenttisten sidosten kautta muihin proteiineihin, kuten sytokiineihin ja kemokiineihin..

Toinen piirre on se, että ne liittyvät veren hyytymisprosessiin liittyvään antitrombiiniin, joten ne voivat estää tätä toimintaa, mikä tekee niistä välttämättömiä esimerkiksi tromboosin hoidossa..

Tämä on myös mielenkiintoista syövän tutkimuksen alalla. Kun se pystyy estämään GAG-proteiinien sitoutumisen, tämän taudin tai muiden prosessi voidaan pysäyttää, kuten tulehdusprosessit ja tartuntataudit, joissa GAG: t toimivat reseptoreina joillekin viruksille, kuten denguelle, flavivirusille..

GAG: t kuuluvat myös ihon kolmeen osaan, ihon epidermiksen alla olevaan kerrokseen sekä kollageeniin ja elastiiniin. Nämä kolme elementtiä muodostavat solunulkoisen matriisin tunnetun järjestelmän, joka mahdollistaa muun muassa kudosten regeneroinnin ja toksiinien eliminoinnin kehosta..

GAG: t ovat aineita, jotka houkuttelevat vettä syvemmille ihokerroksille. Yksi tunnetuimmista glykosaminoglykaaneista on hyaluronihappo, jota esiintyy useissa anti-aging-tuotteissa ja ihonhoitoon. Näiden voiteiden, voideiden ja tonicien ajatuksena on lisätä ihon kosteutta vähentämällä ryppyjä ja hienoja juovia.

Sen lisäksi, että GAG: t voivat säilyttää vettä, niillä on myös korkea viskositeetti ja heikko ymmärrys, joten ne sopivat erinomaisesti luiden liitoksen suojaamiseen nivelissä.

Siksi ne ovat läsnä synoviaalisessa nesteessä, nivelrustoissa, sydämen venttiileissä (kondroitiinisulfaatti, kehon runsain GAG), iholla, keuhkovaltimoilla ja maksassa (hepariini, jolla on antikoagulanttitoiminto), jänteistä ja keuhkoista (dermataanisulfaatti) ja sarveiskalvo ja luut (keratiinisulfaatti).

viittaukset

1. Glykosaminoglykaanien kehitys. Vertaileva biokemiallinen tutkimus. Haettu osoitteesta ncbi.nlm.nih.gov.
2. Erityiskysymys "Glykosaminoglykaanit ja niiden mimeetit". Palautettu osoitteesta mdpi.com.
3. Solun pinnan makromolekyylien manipulointi flaviviruksilla. Robert Anderson, Virustutkimuksen ennakot, 2003. Haettu osoitteesta sciencedirect.com.
4. Kollageeni, elastiini ja glykosaminoglykaanit. Haettu osoitteesta justaboutskin.com.