У гликозаминогликани , такође познати као мукополисахарида, су угљени хидрати структуре, са структурним функције биомолекула који се могу наћи пре свега у везивном ткиву, коштаног ткива, интерцелуларног окружење и епителног ткива. Они су дугачки ланци сложених полисахарида или протеогликана, сачињени од понављајућих јединица дисахарида.
Гликозаминогликани су веома поларни и имају способност привлачења воде, што их чини идеалним за биолошке функције које обављају. Такође се користе као мазива или за апсорпцију удара. Свака се састоји од хексозамина и хексозе или хијалуронске киселине.
Структура гликозаминогликана
карактеристике
Гликозаминогликани су највећа компонента ванћелијског матрикса молекула у животињским ткивима и имају фундаменталну улогу у различитим физиолошким догађајима. Ова једињења не можемо да пронађемо само код кичмењака, већ и код многих бескраљежњака. Његова функција је очување у животињском царству.
Различите сулфатне структуре хепарина, гликозаминогликана који се налазе у јетри, кожи и плућима, могу се наћи у различитим врстама организама, од најпримитивнијих до људских бића. Ово одређује њихово активно и темељно учешће у биолошким процесима.
У случају хијалуронске киселине у људском телу налазимо је у пупчаној врпци, везивном ткиву, синовијалној течности, хрскавици, крвним судовима и стакластом хумору (желатинозна маса која се налази између сочива и мрежнице у оку); док у природи постоји само у мекушцима.
Друга разлика је у томе што хондроитин сулфат у телу постоји у коштаним ткивима и хрскавицама, док се код других мање развијених животиња налази у ограниченом облику, зависно од структурне сложености појединца и његове повезаности са одређеним функцијама.
Присуство гликозаминогликана
У природи налазимо гликозаминогликане (ГАГ) са основним функцијама у ћелијском расту, диференцијацији, ћелијској миграцији, морфогенези и вирусним или бактеријским инфекцијама.
Код кичмењака главни гликозаминогликани су хепарин или хепарин сулфат, хондроитин сулфат, дерматан сулфат и хијалуронска киселина. Сви ови ГАГ-ови потврђени су ланцима који наизменично садрже амино шећер и хијалуронску киселину, што може бити глукуронска киселина или идуронска киселина.
Са друге стране, јединице амино шећера могу бити Н-ацетилглукозамин или Н-ацетилгалактосамин.
Иако су грађевински блокови ГАГ-а обично исти, полисахариди, линије које се понављају у ланцима хепарина и хондроитин сулфата захтевају значајан степен структурне варијације.
То је због сталних модификација које укључују сулфатизацију и епемеризацију уроната, што представља основу широког спектра структура са биолошким активностима повезаним са ГАГ.
Присуство ових биомолекула у природи, и код кичмењака и бескраљежњака, добро је документовано. Супротно томе, ГАГ нису никада пронађени у биљкама.
У неким ланцима бактерија примећени су синтетизовани полисахариди са истом структуром стубова ГАГ-а, али ови слични полисахариди нису везани за језгре протеина и стварају се само на унутрашњој површини цитоплазматске мембране.
У случају ГАГ-а у животињским ћелијама, они се додају у протеинска језгра и формирају протеогликане. Дакле, бактеријски полисахариди су различити.
Постоји велика структурна разноликост у ГАГ-овима који припадају кичмењацима. Од риба и водоземаца до сисара, структура ових биомолекула изузетно је хетерогена.
Биосинтеза структурног комплекса ГАГ је регулисана и различити обрасци сулфације се формирају у одређеном органу и ткиву, привремено током раста и развоја.
У ствари, мутациони дефекти у многим генима биосинтетских ензима ГАГ-а имају озбиљне последице по организме кичмењака. То је разлог зашто експресија ГАГ-ова и њихових специфичних сулфатних структура игра фундаменталну улогу у животу.
Функције гликозаминогликана
Њихова функција је од суштинског значаја будући да су оне основне компоненте везивног ткива, а ланци ГАГ-а повезани су ковалентним везама за друге протеине, као што су цитокини и хемокини.
Друга карактеристика је да су повезани са антитромбином, протеином повезаним са процесом коагулације, тако да они могу инхибирати ову функцију, што их чини од суштинског значаја у случајевима лечења тромбозе.
Ово је такође интересантно у пољу истраживања рака. Ако буде у могућности да инхибира везивање протеина ГАГ, може се зауставити процес ове болести или других, као што су упални процеси и заразне болести, где ГАГ делују као рецептори за неке вирусе, попут денге, типа флавивирус.
ГАГ такође припадају три компоненте дермиса, слоју смештеном испод епидерме коже, заједно с колагеном и еластином. Ова три елемента чине систем познат као ванћелијски матрикс, који омогућава, између осталог, и регенерацију ткива и елиминацију токсина из организма.
ГАГ-ове су супстанце које привлаче воду у дубље слојеве коже. Један од најпознатијих гликозаминогликана је хијалуронска киселина, присутна у многим препаратима против старења и коже. Идеја ових крема, лосиона и тоника је да повећају хидратацију у кожи смањујући боре и линије израза.
Осим што могу задржати воду, ГАГ такође имају високу вискозност и ниску компресију, што их чини идеалним за заштиту зглоба костију у зглобовима.
Због тога су присутни у синовијалној течности, зглобовима хрскавице, срчаним залистацима (хондроитин сулфат, најобичнији ГАГ у телу), кожи, плућним артеријама и јетри (хепарин који има антикоагулантну функцију), тетивама и плућима (дерматан сулфат) и рожнице и кости (кераттан сулфат).
Референце
- Еволуција гликозаминогликана. Упоредна биохемијска студија. Опоравак од нцби.нлм.них.гов.
- Специјално издање "Гликозаминогликани и њихова миметика". Опоравак са мдпи.цом.
- Манипулација макромолекула ћелијске површине флавивирусима. Роберт Андерсон, у часопису Адванцес ин Вирус Ресеарцх, 2003. Остварено од сциенцедирецт.цом.
- Колаген, Еластин и Гликозаминогликани. Опоравак од јустабоутскин.цом.