Какво представляват гликозаминогликаните?

на глюкозамингликаните, известни също като мукополизахариди, са глюцидни структури, с функция на структурни биомолекули, които могат да бъдат открити главно в съединителната тъкан, костната тъкан, междуклетъчната среда и епителната тъкан.

Те са дълги вериги от комплексни полизахариди или протеогликани, съставени от повтарящи се единици дисахариди..

Гликозаминогликаните са силно полярни и имат способността да привличат вода, така че са подходящи за биологичните функции, които изпълняват. Те се използват също като смазочни материали или за абсорбиране на въздействия. Всяка от тях е съставена от хексозамин и хексоза или хиалуронова киселина.

въведение

Гликозаминогликаните са основният компонент на извънклетъчната матрица на молекулите в животинските тъкани и играят основна роля в различни физиологични събития. Не само можем да открием тези съединения при гръбначните, но и при много безгръбначни. Неговата функция е опазване в животинското царство.

Няколко сулфатирани структури на хепарин, гликозаминогликан, открити в черния дроб, кожата и белия дроб, могат да бъдат открити в различни видове организми, от най-примитивните до хората. Това определя тяхното активно и фундаментално участие в биологичните процеси.

В случая на хиалуронова киселина, в човешкия организъм намираме, че се намира в пъпната връв, съединителната тъкан, синовиалната течност, хрущяла, кръвоносните съдове и стъкловидното тяло (желатиновата маса, която лежи между лещата и ретината в окото); като има предвид, че в природата тя съществува само в мекотели.

Друга разлика е, че хондроитин-сулфатът в организма съществува в костните и хрущялни тъкани, докато при други по-слабо развити животни той е в ограничена форма, в зависимост от структурната сложност на индивида и неговата асоциация с определени функции..

Наличие на гликозаминогликани

В природата откриваме гликозаминогликани (GAG) с фундаментални функции в клетъчния растеж, диференциация, клетъчна миграция, морфогенеза и вирусни или бактериални инфекции..

При гръбначните, основните гликозаминогликани са хепарин или хепарин сулфат, хондроитин сулфат, дерматан сулфат и хиалуронова киселина. Всички тези GAGs са потвърдени от вериги, които променят единици на амино захар и хиалуронова киселина, които могат да бъдат глюкуронова киселина или идуронова киселина..

От друга страна, амино захарните единици могат да бъдат N-ацетилглюкозамин или N-ацетилгалактозамин.

Въпреки че стълбовете на GAGs обикновено са едни и същи, полизахаридите, повтарящите се линии на хепариновите и хондроитин сулфатните вериги изискват значителна степен на структурна вариация..

Това се дължи на постоянните модификации, които включват сулфатиране и епемеризация на уронатите, съставляващи основите на голямото разнообразие от структури с биологични дейности, свързани с GAGs..

Наличието на тези биомолекули в природата, както при гръбначните, така и при безгръбначните организми, е добре документирано. За разлика от това, GAGs никога не са били открити в растенията.

В някои бактериални вериги се наблюдават полизахариди, синтезирани със същата стълбова структура на GAG, но тези подобни полизахариди не са свързани с ядрени протеини и се произвеждат само на вътрешната повърхност на цитоплазмената мембрана..

В случая на GAGs в животински клетки, те се добавят към протеиновите ядра и образуват протеогликани. По този начин бактериалните полизахариди са различни.

В ГАГ, които принадлежат на гръбначни животни, има голямо структурно разнообразие. От риби и земноводни до бозайници, структурата на тези биомолекули е изключително хетерогенна.

Биосинтезата на структурния комплекс на GAGs се регулира и различните форми на сулфатиране се формират в орган и в специфична тъкан, временно по време на растежа и развитието..

В действителност, дефектите на мутация в много гени на биосинтетичните ензими на GAGs имат тежки последствия при гръбначните организми. Ето защо експресията на GAG и техните специфични сулфатни структури имат основна роля в живота.

Функции на гликозаминогликани

Тяхната функция е от съществено значение, тъй като те са основни компоненти на съединителната тъкан и веригите на GAGs са свързани чрез ковалентни връзки с други протеини, като цитокини и хемокини..

Друга особеност е, че те са свързани с антитромбин, протеин, свързан с коагулационния процес, така че те могат да инхибират тази функция, което ги прави съществени в случаите на лечение на тромбоза, например.

Това е интересно и в областта на изследванията на рака. Чрез способността да инхибират свързването на GAG протеините, процесът на това заболяване или други може да бъде спрян, като възпалителни процеси и инфекциозни заболявания, където GAGs действат като рецептори за някои вируси, като денга, флавивирус..

GAG също принадлежат към трите компонента на дермиса, слоя под епидермиса на кожата, заедно с колаген и еластин. Тези три елемента формират системата, известна като извънклетъчна матрица, която позволява наред с други неща регенерацията на тъканите и елиминирането на токсините от организма..

ГАГ са вещества, които привличат вода към по-дълбоките слоеве на кожата. Един от най-известните гликозаминогликани е хиалуроновата киселина, присъстваща в множество продукти против стареене и за грижа за кожата. Идеята на тези кремове, лосиони и тоници е да се увеличи хидратацията в кожата чрез намаляване на бръчките и фините линии.

Освен че може да задържа вода, GAG също има висок вискозитет и слабо разбиране, така че те са идеални за защита на костната става в ставите..

Ето защо те присъстват в синовиалната течност, ставите на хрущялите, клапаните на сърцето (хондроитин-сулфат, най-разпространения GAG в тялото), кожата, белодробните артерии и в черния дроб (хепарин, който има антикоагулантна функция), сухожилия и бели дробове. (дерматан сулфат) и роговицата и костите (кератин сулфат).

препратки

1. Еволюция на гликозаминогликани. Сравнително биохимично изследване. Извлечено от ncbi.nlm.nih.gov.
2. Специален брой "Гликозаминогликани и техните миметици". Възстановен от mdpi.com.
3. Манипулиране на макромолекули на клетъчната повърхност чрез флавивируси. Робърт Андерсън, в Advances in Virus Research, 2003. Изтеглено от sciencedirect.com.
4. Колаген, еластин и гликозаминогликани. Изтеглено от justaboutskin.com.