Į glikozaminoglikanų , taip pat žinomas kaip mucopolysaccharides, yra angliavandenių struktūros, su struktūrinių funkcinių biomolekulių, kurios gali būti rasta daugiausia jungiamojo audinio, kaulų audinio, tarpląstelinėje aplinkos ir epitelio audinius. Jie yra ilgos sudėtingų polisacharidų arba proteoglikanų grandinės, sudarytos iš pasikartojančių disacharidų vienetų.
Glikozaminoglikanai yra labai poliarūs ir geba pritraukti vandenį, todėl yra idealūs atliekant biologines funkcijas. Jie taip pat naudojami kaip tepalai arba smūgiams sugerti. Kiekvienas iš jų yra sudarytas iš heksozamino ir heksozės arba hialurono rūgšties.
Glikozaminoglikanų struktūra
charakteristikos
Glikozaminoglikanai yra didžiausias tarpląstelinės molekulių tarpląstelinės matricos komponentas gyvūnų audiniuose ir vaidina pagrindinį vaidmenį atliekant skirtingus fiziologinius įvykius. Šiuos junginius galime rasti ne tik stuburiniuose, bet ir daugelyje bestuburių. Jos funkcija yra išsaugojimas gyvūnų karalystėje.
Keletas sulfatuotų struktūrų, esančių kepenyse, odoje ir plaučiuose, yra glikozaminoglikano, esančios įvairių tipų organizmuose, pradedant nuo pačių primityviausių žmonėms. Tai lemia aktyvų ir pagrindinį jų dalyvavimą biologiniuose procesuose.
Hialurono rūgšties atveju žmogaus organizme jos randama virkštelėje, jungiamajame audinyje, sinoviniame skystyje, kremzlėje, kraujagyslėse ir stiklakūnyje (želatininė masė, randama tarp akies lęšiuko ir tinklainės); o gamtoje jis egzistuoja tik moliuskuose.
Kitas skirtumas yra tas, kad chondroitino sulfatas organizme egzistuoja kaulų audiniuose ir kremzlėse, tuo tarpu kituose mažiau išsivysčiusiuose gyvūnuose jo randama ribotai, atsižvelgiant į individo struktūrinį sudėtingumą ir jo ryšį su tam tikromis funkcijomis.
Glikozaminoglikanų buvimas
Gamtoje randame glikozaminoglikanų (GAG), kurių pagrindinės funkcijos yra ląstelių augimas, jų diferenciacija, ląstelių migracija, morfogenezė ir virusinės ar bakterinės infekcijos.
Stuburiniuose gyvūnuose pagrindiniai glikozaminoglikanai yra heparinas arba heparino sulfatas, chondroitino sulfatas, dermatano sulfatas ir hialurono rūgštis. Visus šiuos GAG patvirtina grandinės, pakeičiančios vienetus amino cukraus ir hialurono rūgšties, kuri gali būti gliukurono rūgštis arba idurono rūgštis.
Kita vertus, amino cukraus vienetai gali būti N-acetilgliukozaminas arba N-acetilgalaktozaminas.
Nors GAG statybiniai blokai paprastai visada yra vienodi, polisacharidai, pasikartojančios heparino ir chondroitino sulfato grandinių linijos reikalauja nemažo struktūrinio kitimo.
Taip yra dėl nuolatinių modifikacijų, įskaitant uronatų sulfataciją ir epemerizaciją, sudarančių įvairių struktūrų, turinčių biologinį aktyvumą, susijusį su GAG, pagrindus.
Šių biomolekulių buvimas gamtoje tiek stuburinių, tiek bestuburių organizmuose yra gerai dokumentuotas. Priešingai, GAG niekada nebuvo rasta augaluose.
Kai kuriose bakterijų grandinėse stebimi sintezuoti polisacharidai, turintys tą pačią GAG struktūrą, tačiau šie panašūs polisacharidai nėra sujungti su pagrindiniais baltymais ir yra gaminami tik citoplazminės membranos vidiniame paviršiuje.
Gyvūnų ląstelėse esančių GAG atveju jie pridedami prie baltymų branduolių ir sudaro proteoglikanus. Taigi, bakteriniai polisacharidai skiriasi.
Yra daugybė GAG, priklausančių stuburiniams, struktūros. Nuo žuvų ir varliagyvių iki žinduolių šių biomolekulių struktūra yra labai nevienalytė.
Reguliuojama GAG struktūrinio komplekso biosintezė ir tam tikrame organe ir audinyje, laikinai augimo ir vystymosi metu, susidaro skirtingi sulfacijos modeliai.
Iš tikrųjų daugelio GAG biosintetinių fermentų genų mutacijos defektai turi rimtų pasekmių stuburinių organizmams. Štai kodėl GAG išraiškos ir jų specifinės sulfatinės struktūros vaidina pagrindinį vaidmenį gyvenime.
Glikozaminoglikanų funkcijos
Jų funkcija yra būtina, nes jie yra pagrindiniai jungiamojo audinio komponentai, o GAG grandinės yra sujungtos kovalentiniais ryšiais su kitais baltymais, tokiais kaip citokinai ir chemokinai.
Kitas požymis yra tai, kad jie yra susiję su antitrombinu, baltymu, susijusiu su krešėjimo procesu, todėl jie gali slopinti šią funkciją, todėl jie yra būtini, pavyzdžiui, gydant trombozę.
Tai įdomu ir vėžio tyrimų srityje. Galėdamas slopinti GAG baltymų jungimąsi, gali būti sustabdytas šios ligos ar kitų, tokių kaip uždegiminiai procesai ir infekcinės ligos, procesas, kai GAG veikia kaip kai kurių flaviviruso tipo virusų, tokių kaip dengės karštligė, receptoriai.
GAG taip pat priklauso trims dermos komponentams, sluoksniui, esančiam po odos epidermiu, kartu su kolagenu ir elastinu. Šie trys elementai sudaro sistemą, žinomą kaip tarpląstelinė matrica, kuri, be kita ko, leidžia audiniams atsinaujinti ir pašalinti toksinus iš organizmo.
GAG yra medžiagos, kurios pritraukia vandenį į gilesnius odos sluoksnius. Vienas geriausiai žinomų glikozaminoglikanų yra hialurono rūgštis, esanti daugelyje anti-senėjimo ir odos priežiūros priemonių. Šių kremų, losjonų ir tonikų idėja yra padidinti odos drėkinimą, mažinant raukšles ir veido išraiškas.
Be to, kad GAG gali išlaikyti vandenį, jie turi didelę klampą ir mažą suspaudimą, todėl jie idealiai tinka apsaugoti kaulų jungtį sąnariuose.
Štai kodėl jų yra sinoviniame skystyje, sąnario kremzlėje, širdies vožtuvuose (chondroitino sulfatas, gausiausias GAG kiekis organizme), odoje, plaučių arterijose ir kepenyse (heparinas, turintis antikoaguliantų funkciją), sausgyslėse ir plaučiuose. (dermatano sulfatas) ir ragenos bei kaulai (keratano sulfatas).
Nuorodos
- Glikozaminoglikanų raida. Lyginamasis biocheminis tyrimas. Atkurta iš ncbi.nlm.nih.gov.
- Specialus leidimas „Glikozaminoglikanai ir jų mimetikai“. Atgauta iš mdpi.com.
- Ląstelių paviršiaus makromolekulių manipuliacija flavivirusais. Robertas Andersonas, „Advances in Virus Research“, 2003 m. Atgauta iš „sciencedirect.com“.
- Kolagenas, Elastinas ir Glikozaminoglikanai. Atgauta iš justaboutskin.com.