В гликозаминогликаны , также известный как мукополисахариды, являются углеводные структуры, со структурной функции биомолекул , которые могут быть найдены в основном в соединительной ткани, костной ткани, межклеточной среды и эпителиальной ткани. Они представляют собой длинные цепи сложных полисахаридов или протеогликанов, состоящих из повторяющихся единиц дисахаридов.
Гликозаминогликаны очень полярны и обладают способностью притягивать воду, что делает их идеальными для выполняемых ими биологических функций. Они также используются в качестве смазки или для поглощения ударов. Каждый состоит из гексозамина и гексозы или гиалуроновой кислоты.
Состав гликозаминогликанов
характеристики
Гликозаминогликаны являются крупнейшим компонентом внеклеточного матрикса молекул в тканях животных и играют фундаментальную роль в различных физиологических явлениях. Мы можем найти эти соединения не только у позвоночных, но и у многих беспозвоночных. Его функция - сохранение животного мира.
Различные сульфатированные структуры гепарина, гликозаминогликана, обнаруженного в печени, коже и легких, можно найти у разных типов организмов, от самых примитивных до людей. Это определяет их активное и принципиальное участие в биологических процессах.
В случае гиалуроновой кислоты в организме человека мы обнаруживаем, что она присутствует в пуповине, соединительной ткани, синовиальной жидкости, хрящах, кровеносных сосудах и стекловидном теле (студенистая масса, которая находится между хрусталиком и сетчаткой в глазу); в природе он существует только у моллюсков.
Другое отличие состоит в том, что хондроитинсульфат в организме присутствует в костных тканях и хрящах, тогда как у других менее развитых животных он обнаруживается в ограниченной степени, в зависимости от структурной сложности человека и его связи с определенными функциями.
Наличие гликозаминогликанов
В природе мы находим гликозаминогликаны (ГАГ) с фундаментальными функциями в отношении роста клеток, их дифференциации, миграции клеток, морфогенеза и вирусных или бактериальных инфекций.
У позвоночных основными гликозаминогликанами являются гепарин или сульфат гепарина, сульфат хондроитина, сульфат дерматана и гиалуроновая кислота. Все эти ГАГ подтверждены цепями, которые чередуют единицы аминосахара и гиалуроновой кислоты, которая может быть глюкуроновой кислотой или идуроновой кислотой.
С другой стороны, аминосахарами могут быть N-ацетилглюкозамин или N-ацетилгалактозамин.
Хотя строительные блоки ГАГ обычно всегда одни и те же, полисахариды, повторяющиеся линии гепариновых и хондроитин-сульфатных цепей требуют значительной степени структурных изменений.
Это происходит из-за постоянных модификаций, которые включают сульфатирование и эпемеризацию уронатов, составляющих основы широкого разнообразия структур с биологической активностью, связанной с ГАГ.
Наличие этих биомолекул в природе, как у позвоночных, так и у беспозвоночных, хорошо задокументировано. Напротив, ГАГ никогда не были обнаружены в растениях.
Синтезированные полисахариды с одной и той же структурой столба ГАГ наблюдаются в некоторых бактерий цепях, но эти подобные полисахариды не связаны с основными белками и производятся только на внутреннюю поверхности цитоплазматической мембраны.
В случае ГАГ в клетках животных они добавляются к ядрам белка и образуют протеогликаны. Таким образом, бактериальные полисахариды разные.
ГАГ, принадлежащих к позвоночным, имеют большое структурное разнообразие. От рыб и амфибий до млекопитающих структура этих биомолекул чрезвычайно неоднородна.
Биосинтез структурного комплекса ГАГ регулируется, и различные паттерны сульфатирования образуются в конкретном органе и ткани временно во время роста и развития.
Фактически, мутационные дефекты во многих генах биосинтетических ферментов ГАГ имеют серьезные последствия для организмов позвоночных. Вот почему экспрессия ГАГ и их специфических сульфатированных структур играет фундаментальную роль в жизни.
Функции гликозаминогликанов
Их функция важна, поскольку они являются основными компонентами соединительной ткани, а цепи ГАГ связаны ковалентными связями с другими белками, такими как цитокины и хемокины.
Другой особенностью является то, что они связаны с антитромбином, белком, связанным с процессом коагуляции, поэтому они могут подавлять эту функцию, что делает их незаменимыми, например, в случаях лечения тромбоза.
Это также интересно в области исследования рака. Благодаря способности подавлять связывание белков GAG, можно остановить процесс этого или других заболеваний, таких как воспалительные процессы и инфекционные заболевания, когда GAG действуют как рецепторы для некоторых вирусов, таких как лихорадка денге, типа флавивирусов.
ГАГ также относятся к трем компонентам дермы, слою, расположенному под эпидермисом кожи, наряду с коллагеном и эластином. Эти три элемента образуют систему, известную как внеклеточный матрикс, которая, помимо прочего, позволяет регенерацию тканей и вывод токсинов из организма.
ГАГ - это вещества, притягивающие воду к более глубоким слоям кожи. Одним из наиболее известных гликозаминогликанов является гиалуроновая кислота, которая присутствует во многих продуктах против старения и ухода за кожей. Идея этих кремов, лосьонов и тоников заключается в увеличении увлажнения кожи, уменьшении морщин и мимических линий.
Помимо способности удерживать воду, ГАГ также обладают высокой вязкостью и низкой степенью сжатия, что делает их идеальными для защиты сращения костей в суставах.
По этой причине они присутствуют в синовиальной жидкости, суставном хряще, сердечных клапанах (хондроитинсульфат, самый распространенный ГАГ в организме), коже, легочных артериях и в печени (гепарин, обладающий антикоагулянтной функцией), сухожилиях и легких. (дерматансульфат) и роговица и кости (кератановый сульфат).
Ссылки
- Эволюция гликозаминогликанов. Сравнительное биохимическое исследование. Восстановлено с ncbi.nlm.nih.gov.
- Спецвыпуск «Гликозаминогликаны и их миметики». Восстановлено с mdpi.com.
- Манипуляции с макромолекулами клеточной поверхности флавивирусами. Роберт Андерсон, в «Достижениях в вирусных исследованиях», 2003 г. Получено с sciencedirect.com.
- Коллаген, эластин и гликозаминогликаны. Восстановлено с сайта justaboutskin.com.