Avainero – Peptidoglykaani vs MuramicAcid
Vaikka joitakin yhtäläisyyksiä voidaan havaita peptidoglykaanin ja muramihapon kemiallisissa komponenteissa, näiden kahden aineen välillä on merkittävä ero. Peptidoglykaani on polymeeri, joka muodostaa monien sokereista ja aminohapoista koostuvien bakteerien soluseiniä. Nämä sokerit ja aminohapot muodostavat verkkomaisen kerroksen useimpien bakteerien ja joidenkin arkkien plasmakalvon ulkopuolelle. Muramiinihappo on aminosokerihappo, ja se esiintyy luonnollisesti N-asetyylimuramiinihappona peptidoglykaanissa. Tämä on avainero peptidoglykaanin ja muramihapon välillä. Tässä artikkelissa tarkastellaan edelleen peptidoglykaanin ja muramihapon välistä eroa.
Mikä on peptidoglykaani?
Peptidoglykaani on polymeeri, joka koostuu sokereista ja aminohapoista, jotka muodostavat monimutkaisen verkkomaisen pinnoitteen useimpien bakteerien ja joidenkin arkkien plasmakalvon ulkopuolelle muodostaen siten soluseinän. Se tunnetaan myös nimellä mureiini. Sokerikomponentti koostuu β-(1,4)-sidotun N-asetyyliglukosamiinin ja N-asetyylimuramiinihapon vaihtuvista tähteistä. N-asetyylimuramiinihappoon on kiinnittynyt maitohapon ja N-asetyyliglukosamiinin eetteri, ja se on 3-5 aminohapon peptidiketju. Tämä peptidiketju on silloitettu toisen juosteen peptidiketjuun, jolloin muodostuu 3D-kompleksiverkkomainen rakenne. Peptidoglykaanilla on rakenteellinen rooli bakteerin soluseinässä, mikä tarjoaa rakenteellisen eheyden ja lujuuden sekä vastaa sytoplasman osmoottiseen paineeseen. Tämän lisäksi peptidoglykaani osallistuu myös binäärifissioon bakteerisolujen lisääntymisen aikana. Gram-positiivisilla bakteereilla on huomattavasti paksumpi peptidoglykaanikerros, kun taas gramnegatiivisilla bakteereilla on erittäin ohut peptidoglykaanikerros. Toisin sanoen peptidoglykaani tuottaa noin 90 % grampositiivisten bakteerien kuivapainosta, mutta vain 10 % gramnegatiivisista bakteereista. Siksi korkeiden peptidoglykaanitasojen läsnäolo on ensisijainen määräävä tekijä määriteltäessä bakteerien gramvärjäytymistä grampositiivisiksi.
Mikä on MuramicAcid?
Muramihappo on aminosokeri, joka on peräisin monien bakteerien soluseinien peptidoglykaanikerroksesta. Sen kemiallinen kaava on C9H17NO7 ja moolimassa on 251,2. Sen IUPAC-järjestelmällinen nimi on 2-{[3-amino-2,5-dihydroksi-6-(hydroksimetyyli)oksan-4-yyli]oksi}propaanihappo. Kemiallisen koostumuksen perusteella se on maitohapon ja glukosamiinin eetteri. Sitä esiintyy luonnollisesti N-asetyylimuramiinihappona peptidoglykaanissa. Chlamydiae-bakteerit ovat kuitenkin epätavallisia, koska ne eivät sisällä muramihappoa soluseinissään.
Mitä eroa on Peptidoglykaanilla ja Muramic Acidilla?
Peptidoglykaanilla ja muramihapolla voi olla merkittävästi erilaisia fyysisiä ja toiminnallisia ominaisuuksia. Nämä voidaan luokitella seuraaviin alaryhmiin,
Peptidoglykaanin ja muramihapon määritelmä:
Peptidoglykaani: Aine, joka muodostaa monien bakteerien soluseiniä, koostuu glykosaminoglykaaniketjuista, jotka on kytketty toisiinsa lyhyiden peptidien kanssa.
Muramihappo: Aminosokeri. Kemiassa aminosokeri tai 2-amino-2-deoksisokeri on sokerimolekyyli, jossa hydroksyyliryhmä on korvattu amiiniryhmällä.
Peptidoglykaanin ja Muramic Acidin ominaisuudet:
Monomeeri tai polymeerirakenne:
Peptidoglykaani on polymeeri.
Muramihappo on monomeeri.
Kemiallinen rakenne:
Peptidoglykaani: Se on kidehilarakenne, joka on syntetisoitu kahden vuorottelevan aminosokerin, nimittäin N-asetyyliglukosamiinin (NAG) ja N-asetyylimuramiinihapon (NAM) lineaarisista ketjuista. Vaihtuvat aminosokerit ovat yhteydessä β-(1,4)-glykosidisidoksella.
Muramihappo: Se on maitohapon ja glukosamiinin eetteri.
Klininen merkitys ja antibioottiaktiivisuus:
Peptidoglykaani: Antibioottiset lääkkeet, kuten penisilliini, estävät peptidoglykaanin muodostumisen sitoutumalla bakteerientsyymeihin. Tämä prosessi tunnetaan penisilliiniä sitovina proteiineina, ja nämä antibiootit kohdistuvat pääasiassa peptidoglykaanin bakteerien soluseinään, koska eläinsoluilla ei ole soluseinää ja siten antibiootit eivät voi vahingoittaa normaaleja soluja. Tämän lisäksi lysotsyymiä pidetään ihmiskehon omana antibioottina. Lysotsyymi voi hajottaa peptidoglykaanin β-(1,4)-glykosidisidoksia ja tuhota monia bakteerisoluja. Kuitenkin pseudopeptidoglykaanikerroksessa joissakin arkeissa on sokeritähteet β-(1,3)-sidottu N-asetyyliglukosamiini ja N-asetyylitalosaminuronihappo. Siksi Archaean soluseinä ei ole herkkä lysotsyymille.
Muramihappo: Verrattuna useimpiin bakteerien soluseiniin, klamydia ei sisällä muramihappoa. Siksi penisilliiniä ei voida käyttää klamydiainfektion hoidossa.
Lopuksi muramihappo on aminosokeri, ja se toimii bakteerisolun seinämän peptidoglykaanin komponenttina. Bakteerisolun seinämän peptidoglykaanikerros on tärkeä erottamaan grampositiiviset ja negatiiviset bakteerit sekä antibioottien kehittyminen.
