Peptidoglükaani ja MuramicAcidi erinevus

Peamine erinevus - Peptidoglükaan vs MuramicAcid
 

Kuigi Peptidoglükaani ja MuramicAtsiidi keemilistes koostisosades võib täheldada mõningaid sarnasusi, on nende kahe aine vahel oluline erinevus.. Peptidoglükaan on polümeer, moodustades paljude suhkrutest ja aminohapetest koosnevate bakterite rakuseinad. Need suhkur ja aminohapped moodustavad võrgusarnase kihi enamiku bakterite ja mõne arhaea plasmamembraanist väljaspool. Muramiinhape on aminosuhkruhape ja see esineb looduslikult N-atsetüülmuraamhappena peptidoglükaanis.See on peamine erinevus peptidoglükaani ja muraamhappe vahel. Selles artiklis käsitleme täpsemalt peptidoglükaani ja muraamhappe erinevust.

Mis on peptidoglükaan?

Peptidoglükaan on polümeer, mis koosneb suhkrutest ja aminohapetest, moodustades enamiku bakterite ja mõne arhaea plasmamembraanist keeruka võrgusilma katte, moodustades seeläbi rakuseina. Seda tuntakse ka mureinina. Suhkrukomponent sisaldab β- (1,4) seotud N-atsetüülglükoosamiini ja N-atsetüülmuraamhappe vahetuvaid jääke. N-atsetüülmuraamhappe külge on ühendatud piimhappe ja N-atsetüülglükoosamiini eeter ning see on kolmest kuni viiest aminohappest koosnev peptiidahel. See peptiidahel on ristseotud teise ahela peptiidahelaga, luues 3D-võrgu keerukakujulise struktuuri. Peptidoglükaan funktsioneerib strukturaalselt bakteri raku seinas, pakkudes struktuuri terviklikkust ja tugevust ning reageerides tsütoplasma osmootsele rõhule. Lisaks sellele osaleb peptidoglükaan ka binaarses lõhustumises bakteriraku paljunemisel. Gram-positiivsetel bakteritel on oluliselt paksem peptidoglükaani kiht, samas kui gramnegatiivsetel bakteritel on väga õhuke peptidoglükaani kiht. Teisisõnu, peptidoglükaan tekitab umbes 90% gram-positiivsete bakterite kuivmassist, kuid ainult 10% gram-negatiivsetest bakteritest. Seetõttu on peptidoglükaani kõrge sisaldus bakterite grampositiivseks iseloomustamisel grampositiivseks määramisel peamiseks määravaks teguriks.

Mis on MuramicAcid??

Muramiinhape on aminosuhkur pärineb paljude bakterite rakuseinte peptidoglükaani kihist. Selle keemiline valem on C9H17NO7 ja molaarmass on 251,2. Selle IUPAC süstemaatiline nimi on 2 - [3-amino-2,5-dihüdroksü-6- (hüdroksümetüül) oksaan-4-üül] oksü propaanhape. Keemilise koostise põhjal on see piimhappe ja glükoosamiini eeter. See esineb looduslikult N-atsetüülmuraamhappena peptidoglükaanis. Siiski on Chlamydiae nime kandvad bakterid ebatavalised selle poolest, et nende raku seintes ei leidu muraamhapet..

Mis vahe on Peptidoglükaanil ja MuramicAcidil??

Peptidoglükaanil ja muraamhappel võivad olla märkimisväärselt erinevad füüsikalised ja funktsionaalsed omadused. Neid võib liigitada järgmistesse alarühmadesse,

Peptidoglükaani ja MuramicAcidi määratlus:

Peptidoglükaan: Paljude bakterite rakuseinu moodustav aine, mis koosneb lühikeste peptiididega ühendatud glükosaminoglükaani ahelatest.

Muraamhape: Amino suhkur. Keemias on aminosuhkur või 2-amino-2-deoksüsuhkur suhkru molekul, milles hüdroksüülrühm on asendatud aminorühmaga.

Peptidoglükaani ja MuramicAcidi omadused:

Monomeeri või polümeeri struktuur:

Peptidoglükaan on polümeer.

Muramiinhape on monomeer.

Keemiline struktuur:

Peptidoglükaan: See on kristallvõrestruktuur, mis sünteesitakse kahe vahelduva aminosuhkru, nimelt N-atsetüülglükoosamiini (NAG) ja N-atsetüülmuraamhappe (NAM), lineaarsest ahelast. Vahetuvad aminosuhkrud on ühendatud β- (1,4) -glükosiidsideme kaudu.

Muraamhape: See on piimhappe ja glükoosamiini eeter.

Kliiniline tähtsus ja antibiootiline toime:

Peptidoglükaan: Antibiootilised ravimid, näiteks penitsilliin, pärsivad peptidoglükaani loomist, seondumisel bakteriaalsete ensüümidega. Seda protsessi tuntakse penitsilliini siduvate valkudena ja need antibiootikumid on suunatud peamiselt peptidoglükaani bakteriraku seinale, kuna loomarakkudel pole rakuseinu ja seeläbi ei saa antibiootikumid kahjustada normaalseid rakke. Lisaks sellele peetakse lüsosüümi inimkeha enda antibiootikumiks. Lüsosüüm võib lagundada peptidoglükaanis β- (1,4) -glükosiidsidemeid ja hävitada paljusid bakterirakke. Kuid mõnes arhajas asuvas pseudopeptidoglükaani kihis on suhkrujääkides β- (1,3) seotud N-atsetüülglükoosamiin ja N-atsetüültalosaminuroonhape. Seetõttu on Archaea rakusein lüsosüümi suhtes tundmatu.

Muraamhape: Võrreldes enamiku bakteriraku seintega ei sisalda klamüüdia rakusein muraamhapet. Seetõttu ei saa penitsilliini klamüüdiainfektsiooni raviks kasutada.

Kokkuvõtteks võib öelda, et muraamhape on aminosuhkur ja see toimib bakteriraku seina peptidoglükaani komponendina. Bakteri rakuseina peptiidiglükaani kiht on oluline gram-positiivsete ja negatiivsete bakterite eristamiseks ning antibiootikumide väljatöötamiseks.

Viited: Barbour, A. G., Amano, K., Hackstadt, T. Perry, L. Caldwell, H. D. (1982). Chlamydia trachomatis sisaldab penitsilliini siduvaid valke, kuid mitte tuvastatavat muraamhapet, Journal of Bacteriology, 151 (1): 420-428. Demchick PH, Koch AL (1. veebruar 1996). Escherichia coli ja Bacillus subtilis seinakanga läbilaskvus. Journal of Bacteriology 178 (3): 768-73. Madigan, M. T., J. M. Martinko, P. V. Dunlap ja D. P. Clark.Brocki mikroorganismide bioloogia. 12. toim. San Francisco, CA: Pearson / Benjamin Cummings, 2009. Pilt viisakalt: 1. Yikrazuul “Peptidoglycan en” - Oma töö. [Avalik valdkond] Commonsi kaudu 2. Muramic Acid by JaGa (ise tehtud, kasutades BKChemi ja Inkscape'i) [CC BY-SA 3.0 või GFDL], Wikimedia Commonsi kaudu