TEMA 43 glucoconjugados
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TEMA 43: MATRIZ EXTRACELULAR: PROTEOGLICANOS. GLICOPROTEÍNAS. PAREDES BACTERIANAS. GLUCOCONJUGADOS MATRIZ EXTRACELULAR: Es el material gelatinoso que ocupa el espacio extracelular de los tejidos animales multicelulares. Mantiene unida las células y forma un medio poroso para la difusión de nutrientes y oxígeno hacia las células individuales. Está compuesta por una compleja red de moléculas interconectadas de heteropolisacáridos (glucosaminoglucanos) y proteínas fibrosas, proteoglicanos. - Proteoglicanos: Dan flexibilidad a los órganos. Tienen gran capacidad para atrapar agua. Consistencia de gel. - Glucosaminoglicanos: Parte heteropolisacárida de los proteoglicanos. Son polímeros lineales compuestos por unidades repetitivas de disacáridos. Uno de los monosacáridos es siempre un N-acetil-glucosamina o N-acetil- galactosamina y el otro monosacárido es un ácido urónico. En algunos glucosaminoglucanos alguno de los hidroxilos están esterificados por un grupo sulfato (SO - 3 ). La combinación de grupos sulfato y carboxílicos les confiere una elevada carga negativa. Ejemplo de proteoglucano. La estructura filamentosa se construye sobre una única molécula larga de ácido hialurónico, a la que se le une de manera o covalente proteínas centrales extendidas. Las proteínas centrales tiene a su vez unidas covalentemente cadenas de condroitina sulfato y queratán sulfato a tra´ves de las cadenas laterales de serina. En estos complejos interviene el silicio, para estabilizar la estrctura ESTUDIO DE LOS POLISACÁRIDOS DEL COMPLEJO PROTEOGLUCANO: - Ácido hialourónico: Formado por: Ác. D-glucourónico + N-acetil-D-glucosamina. Monosacáridos unidos entre sí por enlace (ß 1-3). Forma de paraguas. Disacarido unidos entre sí por enlace (ß 1-4). Forma lineal. O La alternancia de los dos enlaces hace que la estructura final sea lineal.
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TEMA 43: MATRIZ EXTRACELULAR: PROTEOGLICANOS. GLICOPROTEÍNAS. PAREDES BACTERIANAS. GLUCOCONJUGADOS
MATRIZ EXTRACELULAR:Es el material gelatinoso que ocupa el espacio extracelular de los tejidos animales multicelulares.Mantiene unida las células y forma un medio poroso para la difusión de nutrientes y oxígeno hacia las células individuales.Está compuesta por una compleja red de moléculas interconectadas de heteropolisacáridos (glucosaminoglucanos) y proteínas fibrosas, proteoglicanos.
- Proteoglicanos:Dan flexibilidad a los órganos.Tienen gran capacidad para atrapar agua.Consistencia de gel.
- Glucosaminoglicanos:Parte heteropolisacárida de los proteoglicanos.Son polímeros lineales compuestos por unidades repetitivas de disacáridos.Uno de los monosacáridos es siempre un N-acetil-glucosamina o N-acetil-galactosamina y el otro monosacárido es un ácido urónico.En algunos glucosaminoglucanos alguno de los hidroxilos están esterificados por un grupo sulfato (SO-
3).La combinación de grupos sulfato y carboxílicos les confiere una elevada carga negativa.
Ejemplo de proteoglucano. La estructura filamentosa se construye sobre una única molécula larga de ácido hialurónico, a la que se le une de manera o covalente proteínas centrales extendidas.Las proteínas centrales tiene a su vez unidas covalentemente cadenas de condroitina sulfato y queratán sulfato a tra´ves de las cadenas laterales de serina.En estos complejos interviene el silicio, para estabilizar la estrctura
ESTUDIO DE LOS POLISACÁRIDOS DEL COMPLEJO PROTEOGLUCANO:
- Ácido hialourónico:Formado por: Ác. D-glucourónico + N-acetil-D-glucosamina.Monosacáridos unidos entre sí por enlace (ß 1-3). Forma de paraguas.Disacarido unidos entre sí por enlace (ß 1-4). Forma lineal. OLa alternancia de los dos enlaces hace que la estructura final sea lineal.
Se encuentra: cartílago, tendones, humor vítreo del ojo, líquido sinovial de las articulaciones.
- Condritina-6-sulfato:Formada por: Ác. D-glucurónico + N-acetil-D-galactosamina-6-sulfato.Unidos por enlace (ß 1-3) los monosacáridos.Unidos por enlace (ß 1-4) los disacáridos.Se encuentra en: cartílagos, tendones y pared de la aorta.
- Condritina-4-sulfato:Formada por: Ác. D-glucurónico + N-acetil-D-galactosamina-4- sulfato.Unidos por enlace (ß 1-3) los monosacáridos.Unidos por enlace (ß 1-4) los disacáridos.
- Mucoitin-sulfato:Formado por: Ác.D-glucurónico + N-acetil-D-glucosamina-4-sulfato.Unidos por enlace (ß 1-3) los monosacáridos.Unidos por enlace (ß 1-4) los disacáridos.
- Dermatan sulfato:Formado por: Ác.-L-idurónico + N-acetil-D-galactosamina-4-sulfato.Unidos por enlace (α 1-3) los monosacáridos. Forma de paraguas.Unidos por enlace (ß 1-4) los disacáridos. Se encuentra en: piel, vasos sanguíneos, válvulas cardiacas.
- Queratán sulfato:Formado por: galactosa + N-acetil-D-glucosamina-6-sulfato.Unidos por enlace (ß 1-4) los monosacáridos. Forma lineal.Unidos por enlace (ß 1-3) los disacáridos. Forma de paraguas.Se encuentra en: córnea, cartílagos, piel, huesos. Además de en uñas, garras, cuernos y picos.
PROTEOGLUCANOS NO ESTRUCTURALES:
-Heparina:Formada por: Ác.glucurónico-2-sulfato + Glucosamina-N-sulfato-6-sulfato.Unidos por enlace (α 1-4) los monosacáridos. Forma de paraguas.Unidos por enlace (α 1-4) los disacáridos. Forma de paraguas.Semejante a la de la amilasa, estructura muy polar y globular, pertenece alas glucosaminas de secreción.La gran cantidad de cargas negativas la hace soluble en sangre.Es un anticoagulante que se une a anti-trombina I.
ESTRUCTURA DE LA PARED CELULAR Y PEPTIDOGLUCANO DE LAS BACTERIAS GRAM POSITIVO:La bacterias Gram positivo poseen una pared que en su superficie tienen un complejo entrelazo péptido-polisacárido de múltiples capas, péptidoglucano.Esta estrutura esta estabilizada por el Ác.lipoteicoico.
ESTRUCTURA DEL PÉPTIDOGLUCANO:Es un heteropolímero de unidades N-acetilglucosamina (NAG) + N-acetilmurámico (NAM) alternada y unidas por enlace (ß 1-4).Las cadenas poliméricas están puestas unas paralelas a otras.Las cadenas de peptidoglucano paralelas vecinas forman enlaces cruzados covalentes por medio de péptidos corto (tetrapétido).Tetrapéptido unido al N-acetilmurámico a tráves de una L-Lys (enlace peptídico).Secuencia del tetrapéptido (L-Lys)-(D-Glu)-(L-Lys)-(D-Ala).Las cadenas de tetrapéptido de cada estructura lineal paralela están unidas mediante una cadena de pentaglicina.La pentaglicina se extiende desde el carboxilo de la D-Ala (enlace peptídico) hasta el grupo amino de la cadena R (enlace isopeptídico) de la L-Lys de un tetrapéptido vecino.
Los D-aminoácidos de los péptidoglucanos los tornan resistentes a las proteasas.Lisozima: enzima capaz de catalizar el enlace ß 1-4 entre NAG y NAM. Por lo tanto esto quiere decir que degrada las paredes de las Gam positivas con la consecuente lisis de la bacteria.Gram negativas resistente a la lisozima.
- Penicilina:Se une de manera específica a las enzimas que funcionan para unirse en forma cruzada con bandas de peptidoglucano de las paredes de las células bacterianas e inactiva las enzimas.Impidiendo que prolifere la capa de péptidosglucano y provocando la lisis de la bacteria.Las bacterias con ß-lactamasa son resistentes a la penicilina ya que rompen el enlace amida de su anillo ß-lactámico.Esto se soluciona con las ampicilina, que cambian el grupo R del anillo ß-lactámico.
Anillo tiazolidina
Anillo ß-lactámico
- Estructura de ácido lipoteitoico:Complejos alargados de lipido-oligosacárido que sobresalen de la membrana a través de la pared de péptidoglucano.Formado por glicerol + ácido fosfórico, unidos por enlace fosfodiéster alternados.Tiene unidos alternativamente residuos de NAG y D-Ala.Ácido lipoteicoico anclado a la membrana por el lípido.
Nota: Las bacterias Gram negativas tiene un peptidoglucano más simple entre dos membranas de lipopolisacáridos complejas.
GLICOPROTEINAS:Proteínas con cadenas de oligosacáridos o polisacáridos unidas a ellas de forma covalente.
- Funciones de los oligosacáridos en la glicoproteínas:o Son capaces de modificar las propiedades físicas de las glicoproteínas: solubilidad, viscosidad,
carga, conformación.o Dan protección frente a las enzimas proteolíticas, aumentando así la vida media de las
proteínas y de las células.o Están en proteínas de secreción o de inserción en la membrana.o Ayudan migración intracelular.o Desarrollo embrionario y diferenciación celular.o Afecta a los sitios de metástasis seleccionados por las células cancerosas.o Actúan como antígenos.o Participan en el reconocimiento celular.
UNIÓN PROTEÍINAS CON OLIGOSACÁRIDOS:- Enlace O-glicosídico: Se produce habitualmente entre, N-acetilgalactosamina + (-OH) de Ser/Thr. Con enlace α.Otros monosacáridos pueden ser: Glucosa
Manosa Galactosa
Fucosa N-acetilglucosamin
N-acetilgalactosamina.
- Enlace N-glucosídico:Unión mediante, N-acetilglucosamina + (-NH3) residuo de asparagina. Enlcae ß.Las glicoproteínas con enlaces N-glicosídico tienen un núcleo pentasacarídico en forma de Y común. (Ver imagen).Estás cadenas solo tienen extremo no reductor.
SÍNTESIS DE LA PORCIÓN OLIGOSACÁRIDA DE LAS GLICOPROTEÍNAS:Los oligosacáridos se sintetizan mediante la acción de enzimas específicos, glicosiltransferasa¸ que catalizan la formación de los enlaces glicosídicos.El azúcar que se añade interviene en la forma de un azúcar-nucleótido activado.Los nucleótidos con azúcar son intermediarios importantes en muchos procesos.
Las glicoproteínas N-enlazadas obtienen sus azúcares iniciales de dadores de dolicol en el RE.Un oligosacáridos muy grande, destinado a unirse al residuo de asparagina, se va ensamblando unido al dolicol fosfato, una molécula lipídica especializada que contiene unas 20 unidades de isopreno (C5).El grupo fosfato terminal es el sitio de unión del oligosacáridos.El dolicol fosfato está situado en la membrana del RE, con su fosfato terminal hacia la cara citoplamática.
Ensamblaje de un precursor oligosacarídico N-enlazado al dolicol fosfato: la primera estapa de la síntesis del oligosacáridos tiene lugar en el citoplasma, sobre el fosfato que sobresale de una molécula de dolicol fosfato integrada en la membrana. La síntesis se completa en el espacio luminal de RE después de la translocación del dolicol fosfato y el oligosacáridos que lleva unido.
