5.13A: Poliszacharid bioszintézis

admin

Kulcsfogalmak

  • Poliszacharidok: A poliszacharidok hosszú szénhidrátmolekulák, amelyek glikozidos kötésekkel összekapcsolt, ismétlődő monomer egységekből állnak. Szerkezetük a lineártól az erősen elágazóig terjed. A poliszacharidok gyakran meglehetősen heterogének, az ismétlődő egység enyhe módosulásait tartalmazzák.
  • glükoneogenezis: A glükoneogenezis (rövidítve GNG) egy olyan metabolikus útvonal, amely glükóz előállítását eredményezi nem szénhidrát szénszubsztrátokból, például piruvátból, laktátból, glicerinből és glükogén aminosavakból.
  • glükoziltranszferázok: A glükoziltranszferázok a glikoziltranszferázok egy típusa, amelyek lehetővé teszik a glükóz átvitelét, például a glikogén szintézisét.

A poliszacharidok hosszú szénhidrátmolekulák, amelyek glikozidos kötésekkel összekapcsolt, ismétlődő monomer egységekből állnak. Szerkezetük a lineártól az erősen elágazóig terjed. A poliszacharidok gyakran meglehetősen heterogének, az ismétlődő egység enyhe módosításait tartalmazzák. A szerkezettől függően ezek a makromolekulák a monoszacharid építőköveiktől eltérő tulajdonságokkal rendelkezhetnek. Lehetnek amorfak vagy akár vízben oldhatatlanok is.

A poliszacharidok egyik leggyakoribb építőköve a glükóz. A glükóznak azonban aktivált formában kell lennie. Az aktivált glükóznak két formája van: UDP-glükóz és ADP-glükóz.

Az uridin-difoszfát-glükóz (uracil-difoszfát-glükóz, UDP-glükóz) egy nukleotidcukor. Összetevői Az UDP-glükóz a pirofoszfátcsoportból, a pentózcukor ribózból, a glükózból és a nukleobázis uracilból áll. A nukleotidcukrok anyagcseréjében a glükóz aktivált formájaként a glükoziltranszferázoknak nevezett enzimek szubsztrátjaként használják. Az UDP-glükóz a lipopoliszacharidok és a peptidoglikán prekurzoraként is felhasználható. Az ADP-glükóz általában a glikogéntermelés prekurzora a baktériumokban.

Ábra: Az UDP-glükóz szerkezete: Az UDP-glükóz a pirofoszfátcsoportból, a pentózcukor ribózból, a glükózból és a nukleobázis uracilból áll.

Ha a sejteket a glükóztól eltérő szénforráson termesztjük, akkor a poliszacharidok más útvonalon szintetizálódnak. A glükoneogenezis (rövidítve GNG) egy olyan metabolikus útvonal, amely glükóz előállítását eredményezi nem szénhidrát szénszubsztrátokból, például foszfenolpiruvátból (PEP). A PEP az oxaloacetát dekarboxilációjából és egy guanozin-trifoszfát molekula hidrolíziséből keletkezik. Ez a reakció a glükoneogenezis sebességkorlátozó lépése.

A patogén baktériumok általában vastag, nyálkahártya-szerű poliszacharidréteget termelnek. Ez a “kapszula” elrejti a baktérium felszínén lévő antigén fehérjéket, amelyek egyébként immunválaszt váltanának ki, és ezáltal a baktérium elpusztításához vezetnének. A baktériumok és sok más mikroba, beleértve a gombákat és az algákat is, evolúciós alkalmazkodásként gyakran választanak ki poliszacharidokat, hogy segítsék a felületeken való megtapadásukat és megakadályozzák a kiszáradásukat. Az ember néhány ilyen poliszacharidot hasznos termékké fejlesztett ki, beleértve a xantángumit, a dextránt, a welángumit, a gellángumit, a diutángumit és a pullulánt.