Glikosaminoglikanlar da mukopolisakkaritler olarak bilinen, bir yapısal parça fonksiyon biyomoleküllerle, karbohidrat yapılar olması esas bağ dokusu, kemik dokusu, hücreler arası ortamda ve epitel dokusunda bulunur. Tekrarlayan disakkarit birimlerinden oluşan uzun kompleks polisakkarit veya proteoglikan zincirleridir.
Glikozaminoglikanlar oldukça kutupsaldır ve suyu çekme kabiliyetine sahiptir, bu da onları gerçekleştirdikleri biyolojik işlevler için ideal kılar. Ayrıca yağlayıcı olarak veya darbeleri emmek için kullanılırlar. Her biri heksosamin ve bir heksoz veya hyaluronik asitten oluşur.
Glikozaminoglikanların yapısı
karakteristikleri
Glikozaminoglikanlar, hayvan dokularındaki hücre dışı molekül matrisinin en büyük bileşenidir ve farklı fizyolojik olaylarda temel bir role sahiptir. Bu bileşikleri sadece omurgalılarda değil, birçok omurgasızda da bulabiliriz. Hayvan krallığında işlevi korumadır.
Karaciğer, deri ve akciğerde bulunan bir glikozaminoglikan olan heparinin çeşitli sülfatlanmış yapıları, en ilkelden insanlara kadar farklı organizma türlerinde bulunabilir. Bu, biyolojik süreçlere aktif ve temel katılımlarını belirler.
Hyaluronik asit durumunda, insan vücudunda, göbek kordonu, bağ dokusu, sinoviyal sıvı, kıkırdak, kan damarları ve vitröz mizahta (mercek ve gözdeki retina arasında bulunan jelatinimsi kütle) bulunur; doğada ise sadece yumuşakçalarda bulunur.
Diğer bir fark, vücuttaki kondroitin sülfatın kemik dokularında ve kıkırdakta mevcut olması ve diğer daha az evrimleşmiş hayvanlarda, bireyin yapısal karmaşıklığına ve belirli işlevlerle ilişkisine bağlı olarak sınırlı bir ölçüde bulunmasıdır.
Glikozaminoglikanların varlığı
Doğada, hücre büyümesinde, bunların farklılaşmasında, hücre göçünde, morfogenezinde ve viral veya bakteriyel enfeksiyonlarda temel fonksiyonları olan glikozaminoglikanlar (GAG'ler) buluyoruz.
Omurgalılarda ana glikozaminoglikanlar, heparin veya heparin sülfat, kondroitin sülfat, dermatan sülfat ve hyaluronik asittir. Tüm bu GAG'ler, glukuronik asit veya iduronik asit olabilen bir amino şeker ve bir hyaluronik asidin alternatif birimlerini oluşturan zincirlerle doğrulanır.
Diğer yandan, amino şeker birimleri N-asetilglukozamin veya N-asetilgalaktozamin olabilir.
GAG'lerin yapı taşları genellikle her zaman aynı olmasına rağmen, polisakkaritler, heparin ve kondroitin-sülfat zincirlerinin tekrarlayan hatları önemli derecede yapısal varyasyon gerektirir.
Bunun nedeni, GAG'larla ilgili biyolojik aktivitelerle çok çeşitli yapıların temellerini oluşturan üronatların sülfatlanması ve epemerizasyonunu içeren sürekli modifikasyonlardır.
Bu biyomoleküllerin hem omurgalı hem de omurgasız organizmalarda doğadaki varlığı iyi bir şekilde belgelenmiştir. Aksine, bitkilerde GAG'ler asla bulunmamıştır.
GAG'lerin aynı sütun yapısına sahip sentezlenmiş polisakkaritler, bazı bakteri zincirlerinde gözlenir, ancak bu benzer polisakkaritler, çekirdek proteinlere bağlanmaz ve sadece sitoplazmik membranın iç yüzeyinde üretilir.
Hayvan hücrelerinde GAG'ler olması durumunda, bunlar protein çekirdeklerine eklenir ve proteoglikanlar oluşturur. Bu nedenle bakteriyel polisakkaritler farklıdır.
Omurgalılara ait GAG'larda geniş bir yapısal çeşitlilik vardır. Balıklardan ve amfibilerden memelilere kadar bu biyomoleküllerin yapısı son derece heterojendir.
GAG'lerin yapısal kompleksinin biyosentezi düzenlenir ve büyüme ve gelişme sırasında geçici olarak belirli bir organ ve dokuda farklı sülfatlaşma modelleri oluşturulur.
Aslında, GAG'lerin biyosentetik enzimlerinin birçok genindeki mutasyonel kusurlar, omurgalı organizmalarda ciddi sonuçlara sahiptir. Bu nedenle GAG'lerin ifadesi ve spesifik sülfatlanmış yapıları yaşamda temel bir rol oynar.
Glikozaminoglikanların işlevleri
Bağ dokularının temel bileşenleri oldukları ve GAG'lerin zincirleri, sitokinler ve kemokinler gibi diğer proteinlere kovalent bağlar yoluyla bağlı oldukları için işlevleri önemlidir.
Diğer bir özellik, pıhtılaşma süreciyle ilgili bir protein olan antitrombine bağlı olmalarıdır, böylece bu işlevi engelleyebilirler, bu da onları örneğin tromboz tedavisi için gerekli kılar.
Bu, kanser araştırmaları alanında da ilginçtir. GAG proteinlerinin bağlanmasını inhibe edebilmek suretiyle, bu hastalığın süreci veya enflamatuar süreçler ve bulaşıcı hastalıklar gibi diğerleri durdurulabilir, burada GAG'ler flavivirüs tipi dang gibi bazı virüsler için reseptör görevi görür.
GAG'ler ayrıca, kollajen ve elastin ile birlikte derinin epidermisinin altında bulunan katman olan dermisin üç bileşenine aittir. Bu üç element, hücre dışı matris olarak bilinen sistemi oluşturur ve diğer şeylerin yanı sıra dokuların yenilenmesine ve vücuttaki toksinlerin atılmasına izin verir.
GAG'ler, suyu cildin daha derin katmanlarına çeken maddelerdir. En iyi bilinen glikozaminoglikanlardan biri, birçok yaşlanma karşıtı üründe ve cilt bakım ürünlerinde bulunan hyaluronik asittir. Bu kremlerin, losyonların ve tonerlerin amacı ciltteki hidrasyonu artırmak, kırışıklıkları ve ifade çizgilerini azaltmaktır.
Suyu tutabilmenin yanı sıra, GAG'ler aynı zamanda yüksek viskoziteye ve düşük sıkıştırmaya sahiptir, bu da onları eklemlerdeki kemik birleşimini korumak için ideal kılar.
Bu nedenle sinovyal sıvıda, eklem kıkırdağında, kalp kapakçıklarında (kondroitin sülfat, vücutta en bol bulunan GAG), ciltte, pulmoner arterlerde ve karaciğerde (antikoagülan işlevi olan heparin), tendonlarda ve akciğerlerde bulunurlar. (dermatan sülfat) ve kornea ve kemikler (kerattan sülfat).
Referanslar
- Glikozaminoglikanların evrimi. Karşılaştırmalı biyokimyasal çalışma. Ncbi.nlm.nih.gov'dan kurtarıldı.
- Özel Sayı "Glikozaminoglikanlar ve Taklitleri". Mdpi.com'dan kurtarıldı.
- Flavivirüsler tarafından hücre yüzeyi makromoleküllerinin manipülasyonu. Robert Anderson, Advances in Virus Research, 2003. sciencedirect.com'dan kurtarıldı.
- Kolajen, Elastin ve Glikozaminoglikanlar. Justaboutskin.com'dan kurtarıldı.