و الجليكوسامينوجليكان ، المعروف أيضا باسم عديدات السكاريد المخاطية، هي هياكل الكربوهيدرات، مع الجزيئات الحيوية وظيفة الهيكلية التي يمكن أن وجد أساسا في النسيج الضام، والنسيج العظمي، والبيئة بين الخلايا والأنسجة الطلائية. إنها سلاسل طويلة من السكريات المعقدة أو البروتيوغليكان ، وتتكون من وحدات متكررة من السكريات.
الجليكوزامينوجليكان قطبي للغاية وله القدرة على جذب الماء ، مما يجعله مثاليًا للوظائف البيولوجية التي يؤدونها. كما أنها تستخدم كمواد تشحيم أو لامتصاص التأثيرات. يتكون كل منها من هيكسوسامين وهيكسوز أو حمض الهيالورونيك.
هيكل الجليكوزامينوجليكان
مميزات
Glycosaminoglycans هي أكبر مكون في المصفوفة خارج الخلية للجزيئات في الأنسجة الحيوانية ولها دور أساسي في الأحداث الفسيولوجية المختلفة. لا يمكننا العثور على هذه المركبات فقط في الفقاريات ، ولكن أيضًا في العديد من اللافقاريات. وظيفتها هي الحفظ في مملكة الحيوان.
يمكن العثور على العديد من الهياكل الكبريتية للهيبارين ، وهو جليكوزامينوجليكان موجود في الكبد والجلد والرئة ، في أنواع مختلفة من الكائنات الحية ، من الكائنات الأكثر بدائية إلى البشر. هذا يحدد مشاركتهم النشطة والأساسية في العمليات البيولوجية.
في حالة حمض الهيالورونيك ، نجد أنه موجود في جسم الإنسان في الحبل السري ، والنسيج الضام ، والسائل الزليلي ، والغضاريف ، والأوعية الدموية ، والخلط الزجاجي (الكتلة الجيلاتينية الموجودة بين العدسة وشبكية العين في العين) ؛ بينما في الطبيعة يوجد فقط في الرخويات.
الفرق الآخر هو أن كبريتات شوندروتن في الجسم توجد في أنسجة العظام والغضاريف ، بينما في الحيوانات الأخرى الأقل تطورًا توجد إلى حد محدود ، اعتمادًا على التعقيد الهيكلي للفرد وارتباطه بوظائف معينة.
وجود الجليكوزامينوجليكان
في الطبيعة ، نجد الجليكوزامينوجليكان (GAGs) مع وظائف أساسية في نمو الخلايا ، وتمايزها ، وهجرة الخلايا ، والتشكل ، والعدوى الفيروسية أو البكتيرية.
في الفقاريات ، الجليكوزامينوجليكان الرئيسي هو الهيبارين أو كبريتات الهيبارين ، كبريتات شوندروتن ، كبريتات ديرماتان ، وحمض الهيالورونيك. يتم تأكيد كل GAG من خلال سلاسل الوحدات البديلة من السكر الأميني وحمض الهيالورونيك ، والتي يمكن أن تكون حمض الجلوكورونيك أو حمض الأيدورونيك.
من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون وحدات السكر الأميني N-acetylglucosamine أو N-acetylgalactosamine.
على الرغم من أن اللبنات الأساسية لـ GAG هي نفسها دائمًا ، إلا أن السكريات ، والخطوط المتكررة لسلاسل الهيبارين وكبريتات شوندروتن تتطلب درجة كبيرة من التباين الهيكلي.
ويرجع ذلك إلى التعديلات المستمرة التي تشمل الكبريتات و epemerization من uronates ، والتي تشكل قواعد مجموعة واسعة من الهياكل ذات الأنشطة البيولوجية المتعلقة بـ GAGs.
تم توثيق وجود هذه الجزيئات الحيوية في الطبيعة ، سواء في الكائنات الحية الفقارية أو اللافقارية. في المقابل ، لم يتم العثور على GAG في النباتات.
لوحظت عديدات السكاريد المُصنَّعة مع نفس البنية الأساسية لـ GAG في بعض سلاسل البكتيريا ، ولكن هذه السكريات المتشابهة لا ترتبط بالبروتينات الأساسية ويتم إنتاجها فقط على السطح الداخلي للغشاء السيتوبلازمي.
في حالة GAGs في الخلايا الحيوانية ، يتم إضافتها إلى نوى البروتين وتشكيل البروتيوغليكان. وهكذا ، فإن السكريات البكتيرية مختلفة.
هناك تنوع هيكلي واسع في GAGs التي تنتمي إلى الفقاريات. من الأسماك والبرمائيات إلى الثدييات ، فإن بنية هذه الجزيئات الحيوية غير متجانسة للغاية.
يتم تنظيم التخليق الحيوي للمركب الهيكلي لـ GAGs ويتم تشكيل أنماط مختلفة من الكبريت في عضو وأنسجة معينة ، بشكل مؤقت أثناء النمو والتطور.
في الواقع ، للعيوب الطفرية في العديد من جينات الإنزيمات التخليقية الحيوية لـ GAGs عواقب وخيمة على الكائنات الحية الفقارية. هذا هو السبب في أن التعبير عن GAGs وهياكلها الكبريتية المحددة تلعب دورًا أساسيًا في الحياة.
وظائف الجليكوزامينوجليكان
وظيفتها ضرورية لأنها مكونات أساسية للأنسجة الضامة ، وترتبط سلاسل GAGs من خلال الروابط التساهمية ببروتينات أخرى مثل السيتوكينات والكيموكينات.
ميزة أخرى هي أنها مرتبطة بمضاد الثرومبين ، وهو بروتين مرتبط بعملية التخثر ، لذلك يمكنها تثبيط هذه الوظيفة ، مما يجعلها ضرورية في حالات علاج الجلطة ، على سبيل المثال.
هذا مثير للاهتمام أيضًا في مجال أبحاث السرطان. من خلال القدرة على تثبيط ارتباط بروتينات GAG ، يمكن إيقاف عملية هذا المرض أو غيره مثل العمليات الالتهابية والأمراض المعدية ، حيث تعمل GAGs كمستقبلات لبعض الفيروسات ، مثل حمى الضنك ، من نوع flavivirus.
تنتمي GAGs أيضًا إلى المكونات الثلاثة للأدمة ، وهي الطبقة الموجودة تحت بشرة الجلد ، جنبًا إلى جنب مع الكولاجين والإيلاستين. تشكل هذه العناصر الثلاثة النظام المعروف باسم المصفوفة خارج الخلية ، والذي يسمح ، من بين أمور أخرى ، بتجديد الأنسجة والتخلص من السموم من الجسم.
GAG هي المواد التي تجذب الماء إلى الطبقات العميقة من الجلد. يعد حمض الهيالورونيك أحد أشهر أنواع الجليكوزامينوجليكان ، وهو موجود في العديد من منتجات العناية بالبشرة ومكافحة الشيخوخة. فكرة هذه الكريمات والمستحضرات والتونر هي زيادة ترطيب البشرة وتقليل التجاعيد وخطوط التعبير.
بالإضافة إلى قدرتها على الاحتفاظ بالمياه ، تتمتع GAGs أيضًا بلزوجة عالية وضغط منخفض ، مما يجعلها مثالية لحماية تماسك العظام في المفاصل.
لهذا السبب فهي موجودة في السائل الزليلي ، غضروف المفصل ، صمامات القلب (كبريتات شوندروتن ، GAG الأكثر وفرة في الجسم) ، الجلد ، الشرايين الرئوية وفي الكبد (الهيبارين ، الذي له وظيفة مضادة للتخثر) ، الأوتار والرئتين (سلفات ديرماتان) والقرنية والعظام (كبريتات كيراتان).
المراجع
- تطور الجليكوزامينوجليكان. دراسة كيميائية حيوية مقارنة. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
- عدد خاص "الجليكوزامينوجليكان ومحاكاته". تعافى من mdpi.com.
- معالجة الجزيئات الكبيرة على سطح الخلية بواسطة فيروسات مصفرة. روبرت أندرسون ، في Advances in Virus Research ، 2003. تم الاسترجاع من sciencedirect.com.
- الكولاجين والإيلاستين والجليكوزامينوجليكان. تعافى من justaboutskin.com.