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PubblicatoFabrizio Pavone Modificato 8 anni fa
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Molti antibiotici (eritromicina) contengono ammino zuccheri
Sono componenti delle glicoproteine, dei gangliosidi e dei glicosamminoglicani. I due amminozuccheri più importanti sono la D-glucosammina (costituente dell’acido ialuronico) e la D-galattosammina (componente della condroitina). Molti antibiotici (eritromicina) contengono ammino zuccheri O NH2 CH2OH HO OH CH2OH HO OH O NH2
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AMMINOZUCCHERI ACETILATI
Molto spesso glucosammina e galattosammina sono in forma N-acetilata. Sono componenti delle GLICOPROTEINE, dei GLICOLIPIDI e dei GLICOSAMMINOGLICANI O NHCOCH3 CH2OH HO OH CH2OH HO OH O NHCOCH3
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Possono essere acetilati anche il C4,C7,C8 e C9.
ACIDI SIALICI Gli acidi sialici sono deossiamminozuccheri carbossilati a 9 atomi di carbonio. Il gruppo amminico è generalmente acetilato (acido N-acetilneuramminico). Possono essere acetilati anche il C4,C7,C8 e C9. Sono importanti costituenti di glicoproteine e glicolipidi delle membrane cellulari e nel sangue. HOOC-CO-CH2-CHOH-CH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH Acido piruvico N-acetilmannosammina NHCOCH3
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Acido a 9 atomi di carbonio
ACIDO MURAMICO Acido a 9 atomi di carbonio E’ presente nei glicoconiugati complessi delle pareti cellari batteriche. Può essere acetilato O NH2 CH2OH HO OH Glucosammina O CH3CHCOOH acido lattico
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GLICOSAMMINOGLICANI (GAG)
Strutture eteropolisaccaridiche, lineari e ad elevato PM, ancorate alla porzione polipeptidica dei PROTEOGLICANI. Consistono di unità ripetitive di disaccaridi, in cui una delle unità monosaccaridiche (o entrambe) è costituita da un amminozucchero e l’altra unità (o entrambe) contiene almeno un gruppo solfato o carbossilato (generalmente un acido uronico), che porta una carica negativa.
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GLICOSAMMINOGLICANI (GAG)
Sono associati a elementi strutturali di tessuti, quali osso, all’elastina e al collageno. Incorporano grandi quantità di acqua ed occupano molto spazio Grazie ai gruppi OH e alle cariche negative per repulsione tengono separate le catene dei carboidrati funzionando da cuscinetto e lubrificante di altre strutture.
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Esistono almeno 7 differenti glicosamminoglicani (GAG):
Acido ialuronico Condroitin solfato Cheratan solfati I e II Eparina Eparan solfato Dermatan solfato Ad eccezione dell’acido ialuronico, tutti i GAG contengono gruppi solfato
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ACIDO IALURONICO E’ costituito da una catena lineare di: GlcUA (acido glucuronico) e GlcNAc (N-acetil-glucosammina). Presente nei batteri e ampiamente distribuito nei tessuti animali, tra cui il liquido sinoviale, il corpo vitreo dell’occhio, la cartilagine e il tessuto connettivo Abbondante nei tessuti embrionali, dove sembra facilitare la migrazione delle cellule durante la morfogenesi
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CONDROITIN SOLFATI (4 e 6 solfato)
L’unità disaccaridica ripetitiva è GlcUA (acido glucuronico) e GalNAc (N-acetilgalattosammina solfato). I proteoglicani uniti al condroitinsolfato con legame O-glicosidico sono i principali costituenti della cartilagine
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CHERATAN SOLFATO I e II L’unità disaccaridica ripetitiva nel cheratan solfato è Gal (galattosio) e GlcNAc (N-acetilglucosammina solfato). Il tipo I è abbondante nella cornea, dove insieme al dermatan solfato è disposto tra le fibrille di collageno. Il tipo II, insieme al condroitin solfato, è presente nel tessuto connettivo lasso.
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EPARINA Formato da unità disaccaridiche ripetitive di GlcN (glucosammina) e acido uronico. Gran parte dei residui amminici sono N-solfati. La parte proteica è costituita da residui di glicina e serina. Importante anticoagulante, lega i fattori IX e XI della coagulazione, l’antitrombina III plasmatica e la lipasi lipoproteica
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EPARAN SOLFATO Formato da unità disaccaridiche ripetitive di GlcN (glucosammina) e acido uronico (GlcUA). A differenza dell’eparina solo pochi residui amminici sono N-solfati. E’ presente alla superficie di molti tipi di cellule come proteoglicano ed ha localizzazione extracellulare
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DERMATAN SOLFATO L’unità disaccaridica ripetitiva è GalNAc (N-aceilgalattosammina) e acido uronico (IdUA e GlcUA) Largamente distribuito nei tessuti animali
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METABOLISMO DEI GAG Le glicosilazioni delle proteine avvengono nell’apparato di Golgi e sono catalizzate da glicosiltransferasi in presenza di nucleotide saccaridi come donatori di unità glicosidiche. Il processo di glicosilazione avviene in due tappe: 1) ancoraggio alla proteina e formazione del polimero eterosaccaridico 2) modificazioni (epimerizzazione, solforazione, de-acetilazione, etc.) sul polimero
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METABOLISMO DEI GAG Nei tessuti adulti il ricambio è relativamente lento, con tempi di semivita nell’ordine di giorni o settimane. La degradazione dei GAG è catalizzata da enzimi idrolitici lisosomiali, esoglicosidasi ed endoglicosidasi e solfatasi, che in genere agiscono in sequenza nella degradazione dei vari GAG.
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MUCOPOLISACCARIDOSI Malattie ereditarie, a trasmissione autosomica recessiva, causate da deficit di enzimi coinvolti nel metabolismo dei GAG Sono caratterizzate da accumulo intralisosomiale di materiale glicosamminoglicanico non completamente digerito, e da eliminazione urinaria di frammenti di glicosamminoglicani L’accumulo di queste sostanze compromette la funzionalità dei lisosomi e determina sofferenza cellulare e tissutale.
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MUCOPOLISACCARIDOSI A seconda dell’enzima interessato può essere compromesso il catabolismo di uno dei vari GAG Hanno in diverso grado segni clinici comuni, tra i quali organomegalia, faccia abnorme, alterazioni visive ed uditive, sofferenze cardiovascolari. La diagnosi può essere effettuata mediante dosaggio enzimatico su fibroblasti, leucociti o biopsie di tessuti.L’accumulo di GAG è rilevato mediante elettroforesi In alcuni casi si effettua la diagnosi a livello di DNA
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MUCOPOLISACCARIDOSI
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PROTEGLICANI Famiglia di glicoproteine nelle quali la porzione saccaridica è costituita principalmente da glicosamminoglicani (GAG). Nei proteoglicani noti i glicosamminoglicani sono legati con legame O-glicosidico a residui di serina che fanno parte di una sequenza Ser-Gly
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FUNZIONE DEI PROTEGLICANI
Possono essere solubili e localizzati nella matrice extracellulare o possono essere proteine integrali di membrana. Interagiscono con una varietà di altre molecole
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Versicano Serglicina NH3+ NH3+ COO- Decorina NH3+ COO- COO-
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FUNZIONE DEI PROTEGLICANI
Possono modulare o regolare i processi di crescita cellulare attraverso il legame di proteine specifiche alle porzioni glicosamminoglicaniche. I proteoglicani rendono la cartilagine flessibile ed elastica. I filamenti di ialuronato sono legati e rivestiti di proteoglicano.
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GLICOPROTEINE Contengono gruppi oligo- o polisaccaridici legati covalentemente alla catena polipeptidica Includono: proteine strutturali, enzimi, recettori di membrana, proteine di trasporto, immunoglobuline I carboidrati hanno un ruolo importante come determinanti antigenici.
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I carboidrati sono legati alla catena polipeptidica mediante:
Legami O-glicosidici: attraverso i gruppi ossidrilici di serina, treonina e idrossilisina oppure Legami N-glicosidici: attraverso l’azoto ammidico di un residuo di asparagina
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Nel caso di legami O-glicosidici il residuo saccaridico associato alla proteina è normalmente una N-acetilgalattosammina Possono essere presenti anche mannosio, galattosio e xilosio Si trovano spesso nelle glicoproteine della superficie cellulare e nelle mucine (grandi glicoproteine che rivestono le membrane delle mucose del tratto respiratorio e digerente)
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Gli zuccheri legati alle glicoproteine attraverso legami O-glicosidici assumono in molti casi conformazioni che permettono di estendere i domini funzionali di queste proteine al di sopra della superficie di membrana.
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Si possono distinguere due motivi strutturali:
1. La glicosilazione avviene lungo tutta o la maggior parte del dominio extracellulare (leucosialina, mucine)
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2. La glicosilazione avviene in una regione (stelo) che separa il dominio transmembrana dal dominio funzionale globulare extracellulare
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Gli zuccheri associati con legame N-glicosidico presentano sempre una struttura centrale composta da due residui di N-acetilglucosammina legata ad una triade ramificata di residui di mannosio. man GlcNAc asn
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Molti altri zuccheri possono essere legati ad ognuno dei residui di mannosio di questa struttura ramificata gal GlcNAc GlcNAc gal man GlcNAc asn
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Le glicoproteine con Legami N-glicosidici sono di tre tipi:
Ad alto contenuto di mannosio Complesse Ibride
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Le glicoproteine con Legami N-glicosidici sono di tre tipi:
Ad alto contenuto di mannosio man GlcNAc asn
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Complesse sia gal GlcNAc asn
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Ibride GlcNAc asn
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GRUPPI SANGUIGNI La distinzione tra i gruppi sanguigni (A, B, AB e 0) dipende dalla porzione oligosaccaridica delle glicoproteine sulla superficie delle cellule del sangue (eritrociti). In tutti i tipi sanguigni la porzione oligosaccaridica della molecola contiene L-fucosio.
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GRUPPI SANGUIGNI Nell’antigene del gruppo sanguigno A: lo zucchero all’estremità non riducente è l’N-acetilgalattosammina Nell’antigene del gruppo sanguigno B: lo zucchero all’estremità non riducente è il galattosio Nell’antigene del gruppo sanguigno AB: sono presenti entrambi i tipi di oligosaccaridi sono assenti entrambi i tipi di oligosaccaridi
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CORRELAZIONI NELLE TRASFUSIONI
Gruppo Produce Può Può sanguigno anticorpi ricevere donare contro da a 0 A, B ,A,B,AB A B 0,A A,AB B A 0,B B,AB AB Nessuno 0,A,B,AB AB
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