stringtranslate.com

Арабиногалактан

Арабиногалактан , также известный как галактоарабинан , лиственничный арабиногалактан и лиственничная камедь , представляет собой биополимер , состоящий из моносахаридов арабинозы и галактозы . В природе встречаются два класса арабиногалактанов: растительный арабиногалактан и микробный арабиногалактан. В растениях он является основным компонентом многих камедей, включая гуммиарабик и камедь гхатти . Его часто обнаруживают прикрепленным к белкам, и полученный белок арабиногалактан (AGP) функционирует как межклеточная сигнальная молекула и клей для запечатывания ран растений. [1]

Микробный арабиногалактан является основным структурным компонентом клеточной стенки микобактерий . [2] [3] Как арабиноза, так и галактоза существуют исключительно в конфигурации фуранозы . Галактановая часть микробного арабиногалактана является линейной, состоящей приблизительно из 30 единиц с чередующимися β-(1-5) и β-(1-6) гликозидными связями . Цепь арабинана, которая состоит приблизительно из 30 остатков, [4] присоединена в трех точках разветвления внутри цепи галактана, предположительно, в остатках 8, 10 и 12. [5] Арабинановая часть полимера представляет собой сложную разветвленную структуру, обычно закрытую миколовыми кислотами ; гликозидные связи арабинана представляют собой α-(1-3), α-(1-5) и β-(1-2).

Микобактериальный арабиногалактан распознается предполагаемым иммунным лектином интелектином, присутствующим у хордовых. [6]

Структура микробного арабиногалактана

Структура арабиногалактана

Восстанавливающий конец микробного арабиногалактана состоит из терминальной последовательности →5)- D -Gal f -(1→4)- L -Rha p -(1→3)- D -GlcNAc [ требуется цитата ] . Мурамил-6-P также обнаружен в функциональной группе пептидогликана . Миколиларабиногалактан микобактерий присоединен к пептидогликану с помощью специфичного для актиномицетов дигликозилфосфорильного мостика, L -Rha p -(1→3)- D -GlcNAc-(1→P). [3]

Арабиногалактан содержит галактановую цепь с чередующимися 5-связанными остатками β- D -галактофуранозила (Gal f ) и 6-связанными остатками β- D - Gal f . Цепи арабинана присоединены к C-5 некоторых 6-связанных остатков Gal f . Существует три основных структурных домена для арабинана. Первый — домен, состоящий из линейных 5-связанных остатков α- D -Ara f . Второй представляет собой домен с разветвленными 3,5-связанными остатками α- D -Ara f, замещенными 5-связанными единицами α- D -Ara f в обоих разветвленных положениях, а третий представляет собой терминальный невосстанавливающий домен для конечного арабинана, состоящий из 3,5-связанного остатка α- D -Ara f, замещенного в обоих разветвленных положениях дисахаридом β- D Ara f -(1→2)-α- D -Ara f . Эти три цепи арабинана присоединены к галактану в остатках 8, 10 и 12. [3]

Невосстанавливающий конец арабиногалактана ковалентно присоединен к миколовым кислотам внешней мембраны. Гидрофобность миколовых кислот является барьером для проникновения лекарств. Кроме того, миколил арабиногалактан пептидогликан отвечает за аспекты патогенеза заболеваний и большую часть реакции антител при инфекциях. Заместители миколила селективно и равномерно распределены по 5-гидроксильным функциям терминальных и предпоследних 2-связанных остатков Ara f . Остатки миколила сгруппированы в группы по четыре на невосстанавливающем терминальном пентаарабинозильном звене (β-Ara f -(1→2)-α-Araf) 2 -3,5-α-Ara f . Таким образом, большинство (66%) пентаарабинозильных звеньев замещены миколовыми кислотами, оставляя меньшинство (33%) доступным для взаимодействия с иммунной системой. [3]

Примерно одна из трех арабинозильных цепей, присоединенных к галактановой цепи, содержит сукцинильные группы. Хотя одна сукцинильная группа является наиболее распространенной, на олиго-арабинанах можно найти до трех сукцинильных групп на освобожденный фрагмент арабинана. Однако фрагменты арабинана, замещенные GalNH 2 , не сукцинилированы. Важно отметить, что в случае M. tuberculosis и, скорее всего, во всех медленно растущих организмах, как положительный заряд (протонированный GalNH 2 как GalNH 3 + ), так и отрицательный заряд (сукцинил) присутствуют в средних областях арабинана, в частности, в O-2 внутренних 3,5-α- D -Ara f единиц. Остатки сукцинила находятся на немиколированной цепи. Недавно была предложена полная первичная модель арабиногалактана. [3]

Коммерческое применение

Он используется в качестве загустителя в пищевых продуктах, в косметике [7] и изучается на предмет возможного медицинского применения. [8] [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Nothnagel EA, Bacic A, Clarke AE (2000). Клеточная и онтогенетически обусловленная биология арабиногалактановых белков . Kluwer Academic/Plenum Publishers. ISBN 978-0-306-46469-0.
  2. ^ Эско, Джеффри Д.; Тамара Л. Доеринг; Кристиан Р. Х. Раетц (2008). в Основах гликобиологии. Cold Spring Harbor Press. стр. Гл. 20. ISBN 9780879697709.
  3. ^ abcde Bhamidi S (2009). "Mycobacterial Cell Wall Arabinogalactan". Бактериальные полисахариды: современные инновации и будущие тенденции . Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-45-5.
  4. ^ Bhamidi, S.; Scherman, MS; Rithner, CD; Prenni, JE; Chatterjee, D.; Khoo, K.-H.; McNeil, MR (2008). «Идентификация и расположение остатков сукцинила и характеристика внутренней арабиногеновой области позволяют создать модель полной первичной структуры миколил-арабиногалактана Mycobacterium tuberculosis». Журнал биологической химии . 283 (19): 12992–13000. doi : 10.1074/jbc.M800222200 . ISSN  0021-9258. PMC 2442352. PMID 18303028  . 
  5. ^ Alderwick, LJ; Radmacher, E.; Seidel, M.; Gande, R.; Hitchen, PG; Morris, HR; Dell, A.; Sahm, H.; Eggeling, L.; Besra, GS (2005). «Удаление Cg-emb в Corynebacterianeae приводит к новому укороченному арабиногалактану клеточной стенки, тогда как инактивация Cg-ubiA приводит к мутанту с дефицитом арабинана и ядром из галактана клеточной стенки». Журнал биологической химии . 280 (37): 32362–32371. doi : 10.1074/jbc.M506339200 . ISSN  0021-9258. PMID  16040600.
  6. ^ Tsuji, S.; Uehori, J.; Matsumoto, M.; Suzuki, Y.; Matsuhisa, A.; Toyoshima, K.; Seya, T. (19 апреля 2001 г.). «Человеческий интеллектин — новый растворимый лектин, распознающий галактофуранозу в углеводных цепях клеточной стенки бактерий». Журнал биологической химии . 276 (26): 23456–23463. doi : 10.1074/jbc.M103162200 . PMID  11313366.
  7. ^ "Галактоарабинан". Австралийская схема внедрения промышленных химикатов . Австралийский департамент здравоохранения и ухода за пожилыми людьми . Получено 13 октября 2022 г.
  8. ^ Дион, Шаппуи и Риполл (12 апреля 2016 г.). «Улучшает ли лиственничный арабиногалактан иммунную функцию? Обзор механистических и клинических испытаний». Питание и метаболизм . 13 (28). doi : 10.1186/s12986-016-0086-x . PMC 4828828 . 
  9. ^ Д'Адамо, Питер (1996). «Лиственница арабиногалактан — новый модулятор иммунитета». Дж. Натуропат. Мед . 4 : 32–39.