Ang mga glycosaminoglycans , na kilala rin bilang mucopolysaccharides, ay mga istraktura ng karbohidrat, na may isang istruktura na biomolecules function na matatagpuan lalo na sa nag-uugnay na tisyu, tisyu ng buto, intercellular na kapaligiran at epithelial tissue. Mahaba ang mga kadena ng mga kumplikadong polysaccharides o proteoglycans, na binubuo ng paulit-ulit na mga yunit ng disaccharides.
Ang mga glycosaminoglycans ay lubos na polar at may kakayahang makaakit ng tubig, na ginagawang perpekto para sa mga biological function na kanilang ginagawa. Ginagamit din sila bilang pampadulas o upang sumipsip ng mga epekto. Ang bawat isa ay binubuo ng hexosamine at isang hexose, o hyaluronic acid.
Istraktura ng glycosaminoglycans
katangian
Ang mga glycosaminoglycans ay ang pinakamalaking bahagi ng extracellular matrix ng mga molekula sa mga tisyu ng hayop at may pangunahing papel sa iba't ibang mga pangyayari sa physiological. Hindi lamang namin mahahanap ang mga compound na ito sa mga vertebrates, kundi pati na rin sa maraming mga invertebrates. Ang pagpapaandar nito ay pag-iingat sa kaharian ng hayop.
Ang iba't ibang mga sulpadong istruktura ng heparin, isang glycosaminoglycan na matatagpuan sa atay, balat at baga, ay matatagpuan sa iba't ibang uri ng mga organismo, mula sa pinaka primitive sa mga tao. Tinutukoy nito ang kanilang aktibo at pangunahing pakikilahok sa mga biological na proseso.
Sa kaso ng hyaluronic acid, sa katawan ng tao ay matatagpuan namin ito sa pusod, konektibong tisyu, synovial fluid, kartilago, daluyan ng dugo at vitreous humor (ang gelatinous mass na matatagpuan sa pagitan ng lens at retina sa mata); habang sa kalikasan ito ay umiiral lamang sa mga mollusks.
Ang isa pang pagkakaiba ay ang chondroitin sulpate sa katawan ay umiiral sa mga tisyu ng buto at kartilago, habang sa iba pang mga hindi gaanong umusbong na mga hayop ay matatagpuan ito sa isang limitadong lawak, depende sa istruktura ng istruktura ng indibidwal at pagkakaugnay nito sa ilang mga pag-andar.
Ang pagkakaroon ng glycosaminoglycans
Sa kalikasan, nakita namin ang glycosaminoglycans (GAGs) na may mga pangunahing pag-andar sa paglaki ng cell, ang kanilang pagkita ng kaibhan, paglilipat ng cell, morphogenesis at impeksyon sa virus o bakterya.
Sa mga vertebrates, ang mga pangunahing glycosaminoglycans ay heparin o heparin sulfate, chondroitin sulfate, dermatan sulfate, at hyaluronic acid. Ang lahat ng mga GAG's ay kinumpirma ng mga kadena na kahaliling mga yunit ng isang asukal sa amino at isang hyaluronic acid, na maaaring maging glucuronic acid o iduronic acid.
Sa kabilang banda, ang mga yunit ng asukal ng amino ay maaaring N-acetylglucosamine o N-acetylgalactosamine.
Bagaman ang mga bloke ng gusali ng GAG ay karaniwang palaging pareho, polysaccharides, ang paulit-ulit na mga linya ng heparin at chondroitin-sulfate chain ay nangangailangan ng isang malaking antas ng pagkakaiba-iba ng istruktura.
Ito ay dahil sa pare-pareho ang mga pagbabago na kinabibilangan ng sulphation at epemerization ng uronates, na bumubuo ng mga batayan ng malawak na iba't ibang mga istraktura na may mga aktibidad na biological na may kaugnayan sa GAGs.
Ang pagkakaroon ng mga biomolecules na ito sa kalikasan, kapwa sa mga vertebrate at invertebrate na organismo, ay na-dokumentado na rin. Sa kaibahan, ang GAG's ay hindi pa natagpuan sa mga halaman.
Ang sintetikong polysaccharides na may parehong istraktura ng haligi ng GAG ay sinusunod sa ilang mga kadena ng bakterya, ngunit ang mga katulad na polysaccharides ay hindi nakagapos sa mga pangunahing protina at ginawa lamang sa panloob na ibabaw ng cytoplasmic membrane.
Sa kaso ng GAGs sa mga cell ng hayop, idinagdag ang mga ito sa nuclei ng protina at bumubuo ng mga proteoglycans. Kaya, ang mga bacterial polysaccharides ay magkakaiba.
Mayroong malawak na iba't ibang mga istruktura sa GAG na kabilang sa mga vertebrates. Mula sa mga isda at amphibians hanggang sa mga mammal, ang istraktura ng mga biomolecule na ito ay sobrang heterogenous.
Ang biosynthesis ng istruktura ng istruktura ng GAG ay kinokontrol at ang iba't ibang mga pattern ng sulfation ay nabuo sa isang tiyak na organo at tisyu, pansamantala sa panahon ng paglago at pag-unlad.
Sa katunayan, ang mga kapansanan sa mutational sa maraming mga gene ng biosynthetic enzymes ng GAG ay may malubhang kahihinatnan sa mga organismo ng vertebrate. Ito ang dahilan kung bakit ang pagpapahayag ng mga GAG at ang kanilang mga tiyak na sulpadong istraktura ay may mahalagang papel sa buhay.
Mga function ng glycosaminoglycans
Mahalaga ang kanilang pagpapaandar dahil sila ang mga pangunahing sangkap ng nag-uugnay na mga tisyu, at ang mga kadena ng GAG ay maiugnay sa pamamagitan ng mga covalent bond sa iba pang mga protina tulad ng mga cytokine at chemokines.
Ang isa pang katangian ay ang mga ito ay naka-link sa antithrombin, isang protina na may kaugnayan sa proseso ng coagulation, kaya maaari nilang pagbawalan ang pagpapaandar na ito, na ginagawang mahalaga sa kanila ang mga kaso ng paggamot para sa trombosis, halimbawa.
Nakakainteres din ito sa larangan ng pananaliksik sa cancer. Sa pamamagitan ng pagpigil sa pagbubuklod ng mga protina ng GAG, ang proseso ng sakit na ito o iba pa tulad ng mga nagpapaalab na proseso at nakakahawang sakit ay maaaring tumigil, kung saan ang mga GAG ay kumikilos bilang mga receptor para sa ilang mga virus, tulad ng dengue, ng uri ng flavivirus.
Ang mga GAG ay kabilang din sa tatlong sangkap ng dermis, ang layer na matatagpuan sa ilalim ng epidermis ng balat, kasama ang collagen at elastin. Ang tatlong sangkap na ito ay bumubuo ng system na kilala bilang extracellular matrix, na nagpapahintulot sa, bukod sa iba pang mga bagay, ang pagbabagong-buhay ng mga tisyu at pag-aalis ng mga toxin mula sa katawan.
Ang GAG ay ang mga sangkap na nakakaakit ng tubig sa mas malalim na mga layer ng balat. Ang isa sa mga kilalang glycosaminoglycans ay ang hyaluronic acid, na naroroon sa maraming mga anti-aging at mga produkto ng pangangalaga sa balat. Ang ideya ng mga krema, lotion at toner na ito ay upang madagdagan ang hydration sa balat na binabawasan ang mga wrinkles at mga linya ng expression.
Bilang karagdagan sa kakayahang mapanatili ang tubig, ang mga GAG ay mayroon ding mataas na lapot at mababang compression, na pinangangalagaan ang mga ito para maprotektahan ang unyon ng mga buto sa mga kasukasuan.
Para sa kadahilanang ito ay naroroon sila sa synovial fluid, joint cartilage, heart valves (chondroitin sulfate, ang pinaka masaganang GAG sa katawan), balat, pulmonary artery at sa atay (heparin, na mayroong anticoagulant function), tendons at baga (dermatan sulfate) at kornea at buto (kerattan sulfate).
Mga Sanggunian
- Ebolusyon ng glycosaminoglycans. Paghahambing sa pag-aaral ng biyokemikal. Nabawi mula sa ncbi.nlm.nih.gov.
- Espesyal na Isyu "Glycosaminoglycans at kanilang Mimetics". Nabawi mula sa mdpi.com.
- Pagmamanipula ng mga cell macromolecules ng ibabaw ng mga cell sa pamamagitan ng mga flaviviruses. Robert Anderson, sa Advances sa Virus Research, 2003. Nabawi mula sa sciencedirect.com.
- Collagen, Elastin, at Glycosaminoglycans. Nabawi mula sa justaboutskin.com.