Mg. Helda C. Del Castillo C.
Química Biológica 2007
Diversas moléculas resultantes de la unión de azúcares y proteínas
El proteoglicano del cartílago Consta de una hebra central de ácido hialurónico a la que se unen, de forma no covalente, unas 100 proteínas, cada una de las cuales porta unas 150 moléculas de condroitín sulfato y de sulfato de queratán covalentemente unidas a restos de serina. La unión entre la hebra de ácido hialurónico y las proteínas la estabiliza otra proteína no glicosilada. El volumen de uno de estos proteoglicanoos es comparable al de una célula bacteriana.
El proteoglicano del cartílago consta de una hebra central de ácido hialurónico se unen, de forma no covalente, unas 100 proteínas,
cada una de las cuales porta unas 150 moléculas de condroitín sulfato y de sulfato de queratán covalentemente unidas a restos de serina,
La unión entre la hebra de ácido hialurónico y las proteínas la estabiliza otra proteína no glicosilada
PEPTIDOGLICANOS
Forman parte de la pared celular de las Eubacterias. Según la estructura de la pared bacteriana, las eubacterias se clasifican en Gram (+) positivas y Gram (-) negativas, en función de que den positivo o no a un procedimiento de tinción desarrollado por el microbiólogo danés Gram (1853-1938).
Gram (+)
Gram(-)
Tipo de bacteria
Gram (+)
Gram(-)
Composición
Peptidoglicano
Peptidoglicano
Ácidos teicoicos
Lipopolisacárido
PEPTIDOGLICANOS : Estructura Los peptidoglicanos mejor estudiados son los que aparecen en bacterias Gram-positivas. Su estructura es la de una trama de moléculas polisacáridas paralelas constituídas por residuos alternativos de N-acetilglucosamina y Nacetilmurámico unidos por enlaces beta (1->4). Estas cadenas están unidas covalentemente a un tetrapéptido (segmento de 4 aminoácidos) de composición variable, pero que se caracteriza por poseer D-aminoácidos.
disacárido + tetrapéptido CH3
OH H
CH
COOH
O
HN
H H
H O
CO
CH3
H OH
CH2OH
Acido N- ACETIL MURÁMICO
Es un polímero lineal en que se alternan restos de : N-acetil glucosamina y de ácido N-acetil murámico
Los distintos tetrapéptidos están unidos entre sí a través de puentes de pentaglicina (pentapéptido formado por 5 glicinas), dando lugar a una estructura rígida y covalente en forma de jaula que rodea la totalidad de la célula, y que hace del peptidoglicano una de las moléculas de mayor tamaño que se conocen.
Peptidoglicano
CH3
D-Ala D-Glu L-Lys
D-Glu L-Lys
OH
D-Ala Gly D-Ala Gly Gly Gly
H
D-Ala
H
H
OH
O
Y
L-Lys
D-Ala Gly Gly
D-Glu Gly L-Lys D-Ala Gly D-Glu Gly L-Lys D-Ala Gly D-Glu Gly L-Lys D-Ala GlyL-Lys D-Ala
Gly
H H CH2OH
Y X Gly YGly D-Ala X YGly X D-Ala Gly D-Glu YGly D-AlaGly D-Ala Gly
HN CO CH3
O
Y X Y D-Ala X Y D-Glu Y XD-Ala D-Ala D-Glu L-Lys
CH COOH
CH2OH H OH
X
O
H
H OH H
H
OH
HN C CH3 O
La acción de antibióticos como la penicilina y la cefalosporina se basa en el hecho de que impiden la síntesis del peptidoglicano, y por tanto, de la pared bacteriana
ÁCIDOS TEICOICOS
Junto a los peptidoglicanos, forman parte de la pared de bacterias Gram-positivas. Son polímeros de N-acetilglucosamina, un polialcohol y fosfato. El polialcohol (marcado en la figura como alditol) puede ser glicerol o ribitol, y se une mediante enlaces éster con el ácido fosfórico, formando una cadena lineal. Los hidroxilos libres del polialcohol se unen covalentemente a monosacáridos simples o derivados, o a D-aminoácidos. Los ácidos teicoicos se unen covalentemende al ácido murámico y pueden así conectar diversas capas de peptidoglicano.
Constituidos de dos partes: - la cadena principal del polímero -La zona de unión del ácido a un peptidoglicano
Ej. Ácido teicoico Ácidos 1,5-Poli(ribitol fosfato) teicoicos R
O CH2
O CH2 H C O D Ala
O
H C O D Ala
O
H C O H
P
H C O H
P
H C O R
OH
H C O R
OH
CH2
R=
CH2
O
α-D-glcpNAc 1’
R=
R=
O
β-D-glcpNAc 1’
β-D-glcp 1’
Contienen restos alanina unidos via O-2 del ribitol
Ácidos Poli(glicerol fosfato) teicoicos Más abundantes que los de glicerol
O CH2
R= R=
O CH2
O
P
H C O D Ala
P
OH
H C O R CH2
O
CH2
O
α-D-glcpNAc 1’
R=
β-D-glcp 1’
R=
O
β-D-glcpNAc 1’ α-D-galpNAc 1’
OH
LIPOPOLISACÁRIDOS
Los lipopolisacáridos (LPS), junto a los peptidoglicanos, forma parte de la pared de bacterias Gram-negativas. Tienen carácter anfipático, presentan carga negativa, y repelen moléculas hidrofóbicas. Son tóxicos para el hombre, y también se llaman endotoxinas. Están implicados en la respuesta inmunológica a las infecciones naturales y pueden ser vacunas potenciales alternativas a las vacunas de polisacáridos purificados
El LPS se compone de dos partes:
El lípido A está formado por dos N-acetilglucosaminas (NAG) fosforiladas unidas con 6 ó 7 cadenas saturadas de ácido graso, que sirven para anclar toda la estructura en la membrana externa de las bacterias Gram-negativas. Una cadena de polisacárido compleja, en la que se distinguen dos zonas:
un núcleo formado por ácido 2-ceto-3-deoxioctanoico (KDO), heptosa, glucosa y glucosamina, que está unida a una de las NAG del lípido A
antígeno-O: una serie de 3 a 5 monosacáridos que se repiten (hasta 40 veces, en algunos casos), y que es distinta según las especies. Es el causante de la respuesta inmunológica que provocan estas bacterias.
Cadenas de polisacáridos antigénicos
Oligosacárido núcleo
Región lipídica A