מה הם glycosaminoglycans?

ה glycosaminoglycans, הידוע גם בשם mucopolysaccharides, הם מבנים glucidic, עם פונקציה של biomolecules מבניים אשר ניתן למצוא בעיקר ברקמת החיבור, רקמת העצם, בינוני בין תאיים רקמות אפיתל.

הם שרשראות ארוכות של סוכרים מורכבים או proteoglycans, המורכב יחידות חוזרות של disaccharides.

Glycosaminoglycans הם מאוד קוטביים עם היכולת למשוך מים, ולכן הם מתאימים פונקציות ביולוגיות שהם מבצעים. הם משמשים גם חומרי סיכה או לספוג השפעות. כל אחד מורכב hexosamine ו hexuronic, או hexuronic חומצה.

מבוא

Glycosaminoglycans הם המרכיב העיקרי של המטריצה ​​תאיים של מולקולות ברקמות בעלי חיים לשחק תפקיד בסיסי באירועים פיזיולוגיים שונים. לא רק אנחנו יכולים למצוא את התרכובות האלה בחולייתנים, אבל גם אצל חסרי חוליות רבים. תפקידה הוא שימור בממלכת החי.

כמה מבנים גופרתיים של הפרין, גליקוזמינוגליקן הנמצא בכבד, העור והריאות, ניתן למצוא בסוגים שונים של אורגניזמים, מהפרימיטיבי ביותר לבני אדם. זה קובע את השתתפותם הפעילה והיסודית בתהליכים ביולוגיים.

במקרה של חומצה היאלורונית ב האורגניזם האנושי שאנו נמצאים חבל הטבור, רקמת חיבור, נוזל הסינוביאלי, סחוס, כלי דם זגוגי (המסה הדביקה שנמצא בין העדשה לבין הרשתית של העין); בעוד שבטבע הוא קיים רק ברכיכות.

הבדל נוסף הוא כי כונדרואיטין סולפט בגוף קיים עצם רקמות סחוס, בעוד אצל בעלי חיים פחות מפותחים אחרים הוא במידה מוגבלת, בהתאם למורכבות המבנית של הפרט והקשר עם פונקציות מסוימות.

נוכחות של glycosaminoglycans

בטבע, אנו מוצאים glycosaminoglycans (GAG) עם פונקציות בסיסיות של גידול תאים, בידול, נדידת תאים, מורפוגנזה וזיהומים ויראליים או חיידקיים.

בחולייתנים, glycosaminoglycans העיקריים הם הפרין או heparin סולפט, chondroitin סולפט, dermatan גופרתי וחומצה היאלורונית. כל אלה GAGs מאושרים על ידי רשתות כי יחידות חלופיות של סוכר אמינו וחומצה היאלורונית, אשר יכול להיות חומצה glucuronic או חומצה אידונית.

מצד שני, יחידות אמינו סוכר יכול להיות N-acetylglucosamine או N-acetylgalactosamine.

למרות שעמודי התווך של GAGs בדרך כלל תמיד זהים, פוליסכרידים, הקווים החוזרים של הפרין ורשתות הכונדרואיטין גופרתי דורשים מידה רבה של שינויים מבניים.

הסיבה לכך היא שינויים מתמידים הכוללים גופרית ואפמריזציה של ה uronates, המהווים את הבסיס למגוון רחב של מבנים עם פעילויות ביולוגיות הקשורות ל- GAG..

נוכחותם של ביומולקולות אלה בטבע, הן באורגניזמים של חוליות וחסרי חוליות, תועדה היטב. לעומת זאת, GAGs מעולם לא נמצאו בצמחים.

זנים מסוימים של חיידקי סוכרים מסונתזים עם אותו מבנה העמוד של בדיחות נצפים, אבל סוכרים דומים אלו אינם קשורים חלבוני ליבה מיוצרים רק על פני השטח הפנימיים של הקרום ציטופלסמית.

במקרה של GAGs בתאי בעלי חיים, הם מתווספים גרעינים חלבונים הטופס proteoglycans. בדרך זו, פוליסכרידים חיידקיים שונים.

יש מגוון רחב מבניים של GAGs השייכים לבעלי חוליות. מדגים ודו-חיים ליונקים, המבנה של ביומולקולות אלה הוא הטרוגני ביותר.

הביוסינתזה של המכלול המבני של GAGs מוסדר ודפוסי סולפטציה שונים נוצרים באיבר וברקמה מסוימת, באופן זמני במהלך הצמיחה והפיתוח.

למעשה, למומים של מוטציה בגנים רבים של אנזימים ביוסינתטיים של GAGs יש השלכות חמורות על אורגניזמים חוליות. זו הסיבה הביטוי של GAGs מבנים ספציפיים שלהם גופרית יש תפקיד בסיסי בחיים.

פונקציות של glycosaminoglycans

התפקוד שלהם הוא חיוני שכן הם מרכיבים בסיסיים של רקמות החיבור, ואת שרשראות של GAGs קשורים דרך קשרים קוולנטיים חלבונים אחרים כגון ציטוקינים chemokines.

תכונה נוספת היא שהם קשורים לאנטיתרומבין, חלבון הקשור לתהליך הקרישה, כך שהם יכולים לעכב את הפונקציה הזו, מה שהופך אותם חיוניים במקרים של טיפול פקקת, למשל.

זה מעניין גם בתחום המחקר הסרטני. כוח לעכב את הכריכה של חלבונים של בדיחות, יכול לעצור את תהליך המחלה או מחלות דלקתיות זיהומיות כגון אחרים שבהם GAGs לשמש קולטנים של וירוסים מסוימים, כגון במקרה של סוג flavivirus דנגי.

ה- GAG שייך גם לשלושת המרכיבים של הדרמיס, השכבה שמתחת לאפידרמיס של העור, יחד עם קולגן ואלסטין. שלושת האלמנטים האלה יוצרים את המערכת הידועה בשם מטריקס תאיים, המאפשר בין היתר את התחדשות הרקמות ואת חיסול toxins מהגוף.

GAG הם חומרים שמושכים מים לשכבות העמוקות יותר של העור. אחד glycosaminoglycans הידוע ביותר הוא חומצה היאלורונית, נוכח במוצרי אנטי אייג 'ינג מרובים לטיפול בעור. הרעיון של קרמים אלה, lotions ו tonics היא להגדיל את הידרציה של העור על ידי צמצום קמטים וקווים עדינים.

בנוסף להיות מסוגל לשמור על המים, GAG יש גם צמיגות גבוהה הבנה נמוכה, ולכן הם אידיאליים להגנה על המפרק של העצמות במפרקים.

לכן הם נמצאים הנוזל הסינוביאלי, הסחוס במפרק, הלב (כונדרואיטין סולפט, בבדיחה בשכיחותו בגוף), העור, שסתומים בעורקים ריאות וכבד (הפרין בעל תפקיד נוגד קרישה), הגידים והריאות (סולפט dermatan) ו קרני ואת העצמות (סולפט keratan).

הפניות

1. אבולוציה של glycosaminoglycans. מחקר ביוכימי השוואתי. נאסף מ- ncbi.nlm.nih.gov.
2. גליון מיוחד "Glycosaminoglycans ו Mimetics שלהם". שוחזר מ mdpi.com.
3. מניפולציה של מקרומולקולות פני התא על ידי flaviviruses. רוברט אנדרסון, מתקדם בוירוס מחקר, 2003. מתוך sciencedirect.com.
4. קולגן, Elastin, ו Glycosaminoglycans. מתוך justaboutskin.com.