glikosaminoglikan , juga dikenal sebagai mucopolysaccharides, adalah struktur karbohidrat, dengan fungsi biomolekul struktural yang dapat dapat ditemukan terutama di jaringan ikat, jaringan tulang, lingkungan antar dan jaringan epitel. Mereka adalah rantai panjang polisakarida kompleks atau proteoglikan, terdiri dari unit disakarida berulang.
Glikosaminoglikan sangat polar dan memiliki kemampuan untuk menarik air, membuatnya ideal untuk fungsi biologis yang mereka lakukan. Mereka juga digunakan sebagai pelumas atau untuk menyerap benturan. Masing-masing terdiri dari heksosamin dan heksosa, atau asam hialuronat.
Struktur glikosaminoglikan
Indeks artikel
Karakteristik
Glikosaminoglikan adalah komponen terbesar dari matriks ekstraseluler molekul dalam jaringan hewan dan memiliki peran mendasar dalam berbagai peristiwa fisiologis. Kita tidak hanya dapat menemukan senyawa ini pada vertebrata , tetapi juga pada banyak invertebrata . Fungsinya adalah konservasi di kingdom animalia.
Berbagai struktur sulfat heparin, suatu glikosaminoglikan yang ditemukan di hati, kulit dan paru-paru, dapat ditemukan di berbagai jenis organisme, dari yang paling primitif hingga manusia. Ini menentukan partisipasi aktif dan mendasar mereka dalam proses biologis.
Dalam kasus asam hialuronat, dalam tubuh manusia kita menemukannya hadir di tali pusar, jaringan ikat, cairan sinovial, tulang rawan, pembuluh darah dan humor vitreous (massa agar-agar yang ada di antara lensa dan retina di mata); sedangkan di alam hanya ada pada moluska.
Perbedaan lain adalah bahwa kondroitin sulfat dalam tubuh ada di jaringan tulang dan tulang rawan, sementara pada hewan lain yang kurang berkembang ditemukan dalam bentuk terbatas, tergantung pada kompleksitas struktural individu dan hubungannya dengan fungsi tertentu.
Adanya glikosaminoglikan
Di alam, kita menemukan glikosaminoglikan (GAGs) dengan fungsi mendasar dalam pertumbuhan sel, diferensiasi, migrasi sel, morfogenesis, dan infeksi virus atau bakteri.
Pada vertebrata , glikosaminoglikan utama adalah heparin atau heparin sulfat, kondroitin sulfat, dermatan sulfat, dan asam hialuronat. Semua GAG ini dikonfirmasi oleh rantai yang menggantikan unit gula amino dan asam hialuronat, yang dapat berupa asam glukuronat atau asam iduronat.
Di sisi lain, unit gula amino dapat berupa N-asetilglukosamin atau N-asetilgalaktosamin.
Meskipun bahan penyusun GAG biasanya selalu sama, polisakarida, garis berulang dari rantai heparin dan kondroitin sulfat memerlukan tingkat variasi struktural yang cukup besar.
Hal ini disebabkan modifikasi konstan yang mencakup sulfasi dan epemerisasi uronates, yang merupakan dasar dari berbagai struktur dengan aktivitas biologis yang terkait dengan GAG.
Keberadaan biomolekul ini di alam, baik pada organisme vertebrata maupun invertebrata, telah didokumentasikan dengan baik. Sebaliknya, GAG tidak pernah ditemukan pada tumbuhan .
Dalam beberapa rantai bakteri, polisakarida yang disintesis dengan struktur pilar yang sama dari GAG diamati, tetapi polisakarida serupa ini tidak terikat pada protein inti dan hanya diproduksi di permukaan bagian dalam membran sitoplasma.
Dalam kasus GAG dalam sel hewan, mereka ditambahkan ke inti protein dan membentuk proteoglikan. Dengan demikian, polisakarida bakteri berbeda.
Ada variasi struktural yang luas di GAG milik vertebrata. Dari ikan dan amfibi hingga mamalia, struktur biomolekul ini sangat heterogen.
Biosintesis kompleks struktural GAG diatur dan pola sulfasi yang berbeda terbentuk di organ dan jaringan tertentu, sementara selama pertumbuhan dan perkembangan.
Faktanya, cacat mutasi pada banyak gen dari enzim biosintetik GAG memiliki konsekuensi yang parah pada organisme vertebrata. Inilah sebabnya mengapa ekspresi GAG dan struktur sulfat spesifiknya memainkan peran mendasar dalam kehidupan.
Fungsi glikosaminoglikan
Fungsinya sangat penting karena merupakan komponen fundamental dari jaringan ikat, dan rantai GAG dihubungkan melalui ikatan kovalen dengan protein lain seperti sitokin dan kemokin.
Karakteristik lain adalah bahwa mereka terkait dengan antitrombin, protein yang terkait dengan proses pembekuan, sehingga mereka dapat menghambat fungsi ini, yang membuat mereka penting dalam kasus pengobatan untuk trombosis, misalnya.
Ini juga menarik di bidang penelitian kanker. Dengan mampu menghambat pengikatan protein GAG, proses penyakit ini atau lainnya seperti proses inflamasi dan penyakit infeksi dapat dihentikan, dimana GAG bertindak sebagai reseptor untuk beberapa virus, seperti dengue, dari jenis flavivirus.
GAG juga termasuk dalam tiga komponen dermis, lapisan yang terletak di bawah epidermis kulit, bersama dengan kolagen dan elastin. Ketiga unsur ini membentuk sistem yang dikenal sebagai matriks ekstraseluler, yang memungkinkan, antara lain, regenerasi jaringan dan pembuangan racun dari tubuh.
GAG adalah zat yang menarik air ke lapisan kulit yang lebih dalam. Salah satu glikosaminoglikan yang paling terkenal adalah asam hialuronat, hadir dalam banyak produk anti-penuaan dan perawatan kulit. Ide dari krim, losion, dan tonik ini adalah untuk meningkatkan hidrasi kulit dengan mengurangi kerutan dan garis-garis halus.
Selain mampu menahan air, GAG juga memiliki viskositas tinggi dan kompresi rendah, sehingga ideal untuk melindungi penyatuan tulang pada persendian.
Untuk alasan ini mereka hadir dalam cairan sinovial, tulang rawan sendi, katup jantung (kondroitin sulfat, GAG paling banyak di tubuh), kulit, arteri pulmonalis dan di hati (heparin, yang memiliki fungsi antikoagulan), tendon dan paru-paru ( dermatan sulfat) dan kornea dan tulang (kerattan sulfat).
Referensi
- Evolusi glikosaminoglikan. Studi biokimia komparatif. Dipulihkan dari ncbi.nlm.nih.gov.
- Edisi Khusus “Glikosaminoglikan dan Mimetiknya”. Dipulihkan dari mdpi.com.
- Manipulasi makromolekul permukaan sel oleh flavivirus. Robert Anderson, dalam Advances in Virus Research, 2003. Dipulihkan dari sciencedirect.com.
- Kolagen, Elastin, dan Glikosaminoglikan. Dipulihkan dari justaboutskin.com.
