Pepidoglykaanisynteesi, rakenne, toiminnot

Se Pepidoglykaania Ne ovat bakteerisoluseinämän pääkomponentteja. Niitä tunnetaan myös nimellä "Mureine -säkit" tai yksinkertaisesti "Mureine" ja niiden ominaisuudet jakavat bakteerit kahteen suureen ryhmään: gram -negatiivinen ja gram -positiivinen.

Gram -negatiiviset tyyppiset bakteerit erotetaan, koska niillä on peptideoglykaani.

Peptidoglykaanirakennejärjestelmä E: ssä. Coli (lähde: Yikrazuul / Public Domain Wikimedia Commonsin kautta)

Gram -negatiivisissa bakteereissa peptidoglykaani vie noin 10% soluseinämästä, toisin kuin grampositiiviset bakteerit, peptidoglykaanikerros voi miehittää noin 90% soluseinämästä.

Peptidoglykaanimolekyylien muodostama "verkko" -tyyppinen rakenne on yksi tekijöistä, jotka antavat niille suuren vastustuskyvyn bakteereille ulkoisia aineita vastaan. Sen rakenne koostuu pitkistä glykaaniketjuista, jotka liittyvät muodostaen avoimen verkon, joka kattaa koko sytosolisen kalvon.-lla

Tämän makromolekyylin ketjujen keskimääräinen pituus on 25–40 yksikköä yhtenäisiä disakkarideja, vaikka bakteerilajeja on havaittu, joiden disakkaridit ovat yli 100 yksikköä.

Peptidoglykaani osallistuu myös molekyylien ja aineiden kuljetukseen solunsisäisestä tilasta solunulkoiseen ympäristöön (pinta), koska tämän yhdisteen esiastemolekyylit syntetisoidaan sytosolin sisällä ja viedään solun ulkopuolelle.

[TOC]

Peptidoglykaanien synteesi

Peptidoglykaanisynteesi merkitsee yli kaksikymmentä erilaista reaktiota, jotka esiintyvät kolmessa eri paikassa bakteerisolussa. Prosessin ensimmäinen osa on siellä, missä pepidoglykaanin esiasteet syntyvät ja tämä tapahtuu sytosolissa.

Sytosolikalvon sisäpinnassa tapahtuu lipidien välittäjien synteesi ja viimeinen osa, jossa esiintyy peptidoglykaanien polymerointia, esiintyy perplapsmisessa tilassa.

Se voi palvella sinua: kasvisto ja eläimistö Orinoquían alueelta

Käsitellä asiaa

Edellit-n-asetyyliglukosamiini- ja uridiini-haven-N-asetyylimuramiikat muodostuvat fruktoosi-6-fosfaatin sytoplasmassa ja reaktioiden kautta, joita katalysoi kolme transpeptidaasientsyymiä, jotka toimivat peräkkäin, jotka toimivat peräkkäin.

Pentapeptidiketjujen (L-alaniini-D-glutamiinidiamiiniopimelic-D-D-alaniini-D-alaniinihappo) kokoaminen Occ-d-glutamiini, toinen diamiiniopimeliihappo ja toinen D-alanina-D-alanina dipéptidi.

Kattava membraaniproteiini, jota kutsutaan fosfo-N-asetyylimuramili-pentapéptido-transferaasi, joka sijaitsee sisäpinnassa, katalysoi synteesin ensimmäistä vaihetta kalvossa. Tämä suorittaa uridiinihapon-N-asetyylikuramuksen siirron sytoplasmasta baktretinoliin (lipidi tai hydrofobinen alkoholi).

Baktrepreneoli on kuljetin, joka liittyy solukalvon sisäpintaisiin. Kun uridiini-happea-N-asetyylikuramiikka sitoutuu baktrepreneoliin, muodostuu lipidiksi ja lipidiksi tunnetuksi kompleksi. Sitten siirto Lisää toinen molekyyli, pentapidi ja toinen lipidi II -nimisen kompleksi.

Lipidi II koostuu sitten uridiini-N-asetyyliglukosamiinista, uridiini-happea-N-asetyylimuramiikasta, L-alaniinista, D-glykoosista, diaminopimeelihaposta ja dipéptidistä D-alanina-D-alanina. Lopuksi, tällä tavalla esiasteet sisällytetään makromolekyyliseen peptidoglyyn.

Lipidi II: n kuljetus sisäpinnasta sytoplasman sisäpinta on synteesin viimeinen vaihe, ja sitä katalysoi entsyymi “Murámica Flipaasi”, joka vastaa vasta syntetisoidun molekyylin sisällyttämisestä kohti solunulkoista tilaa, missä se tulee kiteytyä.

Rakenne

Peptidoglykaani on pitkien hiilihydraattiketjujen muodostama heteropolymeeri, joka leikkaa lyhyiden peptidiketjujen kanssa. Tämä makromolekyyli ympäröi bakteerisolun koko ulkopintaa, on "kiinteä verkko" ja täydellinen, mutta sille on ominaista suuri joustava kapasiteetti.

Voi palvella sinua: Ictiologia: Historia, mitä opiskelet?, peruskonseptit

Hiilihydraatit tai hiilihydraattiketjut muodostuvat disakkaridien toistoilla, jotka sisältävät vuorotellen aminoazúcesia, kuten N-asetyyliglukosamiinia ja N-asetyylimuraamihappoa ja happoa.

Graafinen lähestymistapa peptidoglykaanin verkon muotoiseen rakenteeseen (lähde: BradleyHintze / CC0 Wikimedia Commonsin kautta)

Jokainen disakkaridi liittyy toiseen β-tyyppisen glukosidisen sidoksen (1-4) kautta, joka muodostuu operlastisessa tilassa transglicosylaasientsyymin vaikutuksesta johtuen. Gram -negatiivisten ja gram -bakteerien välillä positiivisia on eroja niiden komponenttien luokassa, jotka ovat osa peptidoglykaania.

Pepidoglykaani gram -negatiivisessa solussa

Peptidoglykaani esiintyy rakenteessaan N-asetyylimuramihappoon kiinnittyneen D-lactil-ryhmän, joka mahdollistaa lyhyiden peptidiketjujen kovalenttisen ankkurin (yleensä pituudella kahdesta viiteen aminohappoa) AMIDA-sidoksen läpi.

Peptidoglykaani positiivisessa grammasolussa

Tämän rakenteen kokoonpano tapahtuu solusytoplasmassa peptidoglykaanin biosynteesin ensimmäisen vaiheen aikana. Kaikissa muodostuneissa peptidiketjuissa on aminohappoja D- ja L -konfiguraatiossa, jotka syntetisoidaan kilpa -entsyymeillä, koska vastaava aminohappomuoto on.

Kaikissa peptidoglykaaniketjuissa on ainakin yksi aminohappo, jolla on dibasikaaliset ominaisuudet, koska tämä sallii verkon muodostumisen ja syöttämisen vierekkäisten ketjujen välillä.

Funktiot

Peptidoglykaanilla on vähintään viisi päätoimintoa bakteerisoluille, nimittäin:

- Suojaa solujen eheys osmoottisen paineen sisäisiltä ja/tai ulkoisilta muutoksilta sallimalla myös bakteerit.

- Suojaa bakteerisolua patogeeniseltä hyökkäykseltä: Pepidoglykaanien jäykkä verkko edustaa fyysistä estettä, joka on vaikea voittaa monille ulkoisille tartunta -aineille.

Voi palvella sinua: apolipoproteiinit: mitä ovat, toiminnot, tyypit

- Ylläpidä solumorfologiaa: monet bakteerit hyödyntävät. Monet bakteerit elävät uskomattoman ulkoisen paineen alla ja ylläpitävät morfologiaa on välttämätöntä selviytyäkseen sellaisissa olosuhteissa.

- Se toimii tukena monille rakenteille, jotka on ankkuroitu bakteerien soluseinämään. Monet rakenteet, kuten esimerkiksi siliat, tarvitsevat luja -ankkurin solussa, mutta antavat samalla kyvyn liikkua solunulkoisessa ympäristössä. Ankkuri soluseinän sisällä sallii silialle tämän erityisen liikkuvuuden.

- Säätelee kasvua ja solujen jakautumista. Soluseinämä tarkoittaa jäykkä rakenne edustaa estettä solun rajoittamiseksi tiettyyn tilavuuteen. Se säätelee myös sitä, että solunjako ei tapahdu epäjärjestyksellisellä tavalla koko solussa, vaan että se tapahtuu tietyssä vaiheessa.

Viitteet

1. Hellal, a. M., Sayed, a. M., Omara, m., Elsebaei, m. M., & Mayhoub, a. S. (2019). Pepidlycan -polut: vielä enemmän. RSC Advances, 9 (48), 28171-28185.
2. Quintela, J., Caparrós, m., & De Pedro, M. -Lla. (tuhatyhdeksänsataayhdeksänkymmentäviisi). Peptidoglykaanin rakenneparametrien variaatio gram-negatiivisissa bakteereissa. FEMS Microbiology Letters, 125 (1), 95-100.
3. Rogers, H. J -. (1974). Pepidoglykaania (Wallopeptides): rakenne, toiminta ja variaatiot. Annals of New York Academy of Sciences, 235 (1), 29-51.
4. Vollmer, w. (2015). Pepidaglykaani. Molekyylitieteellinen mikrobiologia (PP. 105-124). Akateeminen lehdistö.
5. Waldemar Vollmer, Bernard Joris, Paulette Charlier, Simon Foster, bakteerien pepidlycan (Murein) Hydrolas, FEMS Microbiology Reviews, osa 32, numero 2, maaliskuu 2008, sivut 259-286.