5.13A: Polysackaridbiosyntes

admin

Nyckelbegrepp

  • Polysackarider: Polysackarider är långa kolhydratmolekyler av upprepade monomerenheter som är sammanfogade genom glykosidbindningar. Deras struktur varierar från linjär till starkt förgrenad. Polysackarider är ofta ganska heterogena och innehåller små modifieringar av den upprepade enheten.
  • Glukoneogenes: Glukoneogenes (förkortat GNG) är en metabolisk väg som resulterar i generering av glukos från kolsubstrat som inte är kolhydrater, t.ex. pyruvat, laktat, glycerol och glukogena aminosyror.
  • glukosyltransferaser: Glukosyltransferaser är en typ av glykosyltransferas som möjliggör överföring av glukos såsom glykogensyntes.

Polysackarider är långa kolhydratmolekyler av upprepade monomerenheter som är sammanfogade med glykosidiska bindningar. De varierar i struktur från linjära till starkt förgrenade. Polysackarider är ofta ganska heterogena och innehåller små modifieringar av den upprepade enheten. Beroende på strukturen kan dessa makromolekyler ha olika egenskaper jämfört med monosackaridernas byggstenar. De kan vara amorfa eller till och med olösliga i vatten.

En av de vanligaste byggstenarna i polysackarider är glukos. Glukos måste dock vara i sina aktiverade former. Det finns två former av aktiverad glukos: UDP-glukos och ADP-glukos.

Uridindifosfatglukos (uracildifosfatglukos, UDP-glukos) är ett nukleotidsocker. Komponenter UDP-glukos består av pyrofosfatgruppen, pentossockret ribose, glukos och nukleobasen uracil. Det används i nukleotidsockermetabolismen som en aktiverad form av glukos som substrat för enzymer som kallas glukosyltransferaser. UDP-glukos kan också användas som en prekursor till lipopolysackarider och peptidoglykan. ADP-glukos är vanligtvis prekursorn för glykogenproduktion i bakterier.

Figur: Figur: UDP-glukosens struktur: UDP-glukos består av pyrofosfatgruppen, pentosockret ribose, glukos och nukleobasen uracil.

När cellerna odlas på en annan kolkälla än glukos syntetiseras polysackarider med hjälp av en annan väg. Glukoneogenes (förkortat GNG) är en metabolisk väg som resulterar i generering av glukos från kolsubstrat som inte är kolhydrater, t.ex. fosfenolpyruvat (PEP). PEP bildas genom dekarboxylering av oxaloacetat och hydrolys av en guanosintrifosfatmolekyl. Denna reaktion är ett hastighetsbegränsande steg i glukoneogenesen.

Patogena bakterier producerar vanligen ett tjockt, slemliknande lager av polysackarid. Denna ”kapsel” döljer antigena proteiner på bakterieytan som annars skulle framkalla ett immunsvar och därmed leda till att bakterien förstörs. Bakterier och många andra mikrober, inklusive svampar och alger, utsöndrar ofta polysackarider som en evolutionär anpassning för att hjälpa dem att hålla fast vid ytor och förhindra att de torkar ut. Människor har utvecklat några av dessa polysackarider till användbara produkter, bland annat xantangummi, dextran, welangummi, gellangummi, diutangummi och pullulan.