Apakah glycosaminoglycans?

The glycosaminoglycans, juga dikenali sebagai mucopolysaccharides, adalah struktur glukosa, dengan fungsi biomolekul struktur yang boleh didapati terutamanya dalam tisu penghubung, tisu tulang, medium antara sel dan epitel tisu.

Mereka adalah rangkaian lama polisakarida kompleks atau proteoglikan, terdiri daripada unit-unit beraccharides berulang.

Glycosaminoglycans adalah sangat kutub dan dengan keupayaan untuk menarik air, maka ia sesuai untuk fungsi biologi yang mereka lakukan. Mereka juga digunakan sebagai pelincir atau untuk menyerap kesan. Setiap terdiri daripada hexosamine dan heksose, atau asid hyaluronik.

Pengenalan

Glycosaminoglycans adalah komponen utama matriks ekstraselular molekul dalam tisu haiwan dan memainkan peranan penting dalam pelbagai peristiwa fisiologi. Bukan sahaja kita dapat mencari sebatian ini dalam vertebrata, tetapi juga dalam banyak invertebrata. Fungsinya adalah pemuliharaan dalam kerajaan binatang.

Beberapa struktur sulfat heparin, glikosaminoglik yang terdapat dalam hati, kulit dan paru-paru, boleh didapati dalam pelbagai jenis organisma, dari yang paling primitif kepada manusia. Ini menentukan penyertaan mereka yang aktif dan mendasar dalam proses biologi.

Dalam kes asid hyaluronik di dalam organisma manusia kita terdapat di dalam tali pusat, tisu penghubung, cecair sinovial, tulang rawan, saluran darah dan vitreous (jisim agar-agar yang terletak di antara kanta dan retina mata); sedangkan dalam alam ia hanya terdapat di moluska.

Satu lagi perbezaan ialah sulfat kondroitin dalam badan wujud dalam tisu tulang dan tulang rawan, manakala pada haiwan kurang maju yang lain adalah setakat yang terhad, bergantung kepada kerumitan struktur individu dan kaitannya dengan fungsi-fungsi tertentu.

Kehadiran glycosaminoglycans

Secara semula jadi, kita dapati glikosaminoglikans (GAG) dengan fungsi asas dalam pertumbuhan sel, pembezaan, penghijrahan sel, morfogenesis dan jangkitan virus atau bakteria.

Dalam vertebrata, glikosaminoglik utama ialah heparin atau heparin sulfat, chondroitin sulfat, dermatan sulfat dan asid hialuronik. Kesemua GAG ini disahkan oleh rantai bahawa unit gantian gula amino dan asid hyaluronik, yang boleh menjadi asid glukuronik atau asid iduronik.

Sebaliknya, unit gula amino boleh N-asetilglucosamine atau N-asetilgalatosamina.

Walaupun tiang-tiang GAGs biasanya selalu sama, polysaccharides, garisan berulang rantai heparin dan chondroitin sulfat memerlukan tahap variasi struktur yang agak besar.

Ini adalah disebabkan oleh pengubahsuaian yang berterusan yang merangkumi sulfasi dan pengwujudan uronates, yang membentuk asas pelbagai jenis struktur dengan aktiviti biologi yang berkaitan dengan GAGs..

Kehadiran biomolekul ini dalam alam semula jadi, baik dalam organisma vertebrata dan invertebrat, telah didokumenkan dengan baik. Sebaliknya, GAG tidak pernah ditemui di tumbuh-tumbuhan.

Dalam beberapa jenis bakteria polisakarida disintesis dengan struktur tiang yang sama GAGs dipatuhi, tetapi ini polisakarida sama tidak terikat kepada protein teras dan dihasilkan hanya di permukaan dalaman membran sitoplasma.

Dalam kes GAG dalam sel-sel haiwan, ia ditambah kepada nukleus protein dan membentuk proteoglikan. Dengan cara ini, polisakarida bakteria adalah berbeza.

Terdapat pelbagai struktur yang luas dalam GAG yang tergolong dalam vertebrata. Dari ikan dan amfibia kepada mamalia, struktur biomolekul ini sangat heterogen.

Biosintesis kompleks struktur GAG dikawal dan corak sulfat yang berbeza terbentuk dalam organ dan dalam tisu tertentu, sementara semasa pertumbuhan dan perkembangan.

Malah, kecacatan mutasi dalam banyak gen enzim biosintetik GAG mempunyai akibat yang teruk dalam organisma vertebrata. Inilah sebabnya mengapa ekspresi GAG dan struktur sulphate khusus mereka mempunyai peranan asas dalam kehidupan.

Fungsi glycosaminoglycans

Fungsi mereka adalah penting kerana mereka adalah komponen asas tisu penghubung, dan rantai GAGs dikaitkan melalui ikatan kovalen kepada protein lain seperti cytokines dan chemokines.

Satu lagi ciri adalah bahawa ia dikaitkan dengan antithrombin, protein yang berkaitan dengan proses pembekuan, supaya mereka dapat menghalang fungsi ini, yang menjadikannya penting dalam kes-kes rawatan untuk trombosis, sebagai contoh.

Ini juga menarik dalam bidang penyelidikan kanser. Kuasa menghalang pengikatan protein GAGs, boleh menghentikan proses penyakit ini atau penyakit radang dan berjangkit seperti lain di mana GAGs bertindak sebagai alat penerima sesetengah virus, seperti mana yang jenis denggi flavivirus.

GAG juga tergolong dalam tiga komponen dermis, lapisan di bawah epidermis kulit, bersama dengan kolagen dan elastin. Ketiga elemen ini membentuk sistem yang dikenali sebagai matriks ekstraselular, yang membolehkan antara lain penyembuhan tisu dan penghapusan toksin dari badan.

GAG adalah bahan yang menarik air ke lapisan kulit yang lebih dalam. Salah satu glycosaminoglycans yang terkenal ialah asid hyaluronik, yang terdapat dalam pelbagai produk anti-penuaan dan untuk penjagaan kulit. Idea krim, losyen dan tonik ini adalah untuk meningkatkan penghidratan dalam kulit dengan mengurangkan kedutan dan garis halus.

Sebagai tambahan untuk dapat mengekalkan air, GAG juga mempunyai kelikatan yang tinggi dan pemahaman yang rendah, sehingga mereka sangat ideal untuk melindungi sendi tulang di sendi.

Oleh itu mereka hadir dalam cecair sinovial, rawan artikular, jantung (kondroitin sulfat, GAG yang paling banyak dalam badan), kulit, paru-paru arteri injap dan hati (heparin mempunyai fungsi antikoagulan), tendon dan paru-paru (dermatan sulfat) dan kornea dan tulang (keratin sulfat).

Rujukan

1. Evolusi glycosaminoglycans. Kajian biokimia perbandingan. Diperolehi daripada ncbi.nlm.nih.gov.
2. Isu Khas "Glycosaminoglycans dan Mimetics mereka". Dipulihkan dari mdpi.com.
3. Manipulasi makromolekul permukaan sel oleh flaviviruses. Robert Anderson, dalam Advances dalam Penyelidikan Virus, 2003. Diperolehi daripada sciencedirect.com.
4. Kolagen, Elastin, dan Glycosaminoglycans. Diperoleh dari justaboutskin.com.