Glycosaminoglycan (GAG), còn được gọi là mucopolysacarit, là một loại cấu trúc glucidic có vai trò quan trọng trong cấu trúc sinh học của mô liên kết, mô xương, mô trung tâm và mô biểu mô. Chúng là những chuỗi dài của polysacarit hoặc proteoglycan, bao gồm các đơn vị lặp đi lặp lại của disacarit. Glycosaminoglycans có khả năng hút nước cao, vì vậy chúng thích hợp cho các chức năng sinh học mà chúng thực hiện. Chúng cũng được sử dụng làm chất bôi trơn hoặc để hấp thụ các tác động. [^1^]
Giới thiệu
Glycosaminoglycans đóng vai trò chính trong ma trận ngoại bào của các phân tử trong mô động vật và đóng vai trò cơ bản trong các sự kiện sinh lý khác nhau. Chúng không chỉ được tìm thấy ở động vật có xương sống mà còn ở nhiều động vật không xương sống. Chức năng của chúng là bảo tồn trong vương quốc động vật.
Một số cấu trúc sunfat của heparin, một loại glycosaminoglycan được tìm thấy trong gan, da và phổi, có thể được tìm thấy trong các loài sinh vật khác nhau, từ nguyên thủy nhất đến con người. Điều này chỉ ra sự tham gia tích cực và cơ bản của chúng trong các quá trình sinh học.
Trong cơ thể người, chúng ta thấy axit hyaluronic có mặt trong nhiều chất như dây rốn, mô liên kết, dịch bao hoạt dịch, sụn, mạch máu và dịch thủy tinh thể trong mắt. Trong tự nhiên, axit hyaluronic chỉ tồn tại ở động vật thân mềm.
Sự khác biệt khác nữa là chondroitin sulfate trong cơ thể tồn tại trong mô xương và sụn, trong khi ở các động vật ít tiến hóa khác, nó chỉ có mức độ giới hạn, tùy thuộc vào cấu trúc cụ thể và sự liên kết với các chức năng nhất định. [^2^]
Sự hiện diện của glycosaminoglycan
Glycosaminoglycans (GAG) có chức năng cơ bản trong tăng trưởng tế bào, biệt hóa, di chuyển tế bào, hình thái và nhiễm virus hoặc vi khuẩn. Ở động vật có xương sống, GAG chính là heparin hoặc heparin sulfate, chondroitin sulfate, dermatan sulfate và axit hyaluronic. Tất cả các GAG này được xác nhận bởi sự kết hợp của các đơn vị đường amin và axit hyaluronic, có thể là axit glucuronic hoặc axit iduronic.
Mặt khác, các đơn vị đường amin có thể là N-acetylglucosamine hoặc N-acetylgalactosamine. Mặc dù các trụ cột của GAG thường giống nhau, các polysacarit, các dòng lặp đi lặp lại của chuỗi heparin và chondroitin sulfate đòi hỏi một mức độ biến đổi cấu trúc đáng kể. Điều này là do các sửa đổi liên tục bao gồm quá trình sunfat hóa và epipse hóa các uronate, tạo thành cơ sở của một loạt các cấu trúc với các hoạt động sinh học liên quan đến GAGs.
Sự hiện diện của các phân tử sinh học này trong tự nhiên, cả ở động vật có xương sống và động vật không xương sống, đã được ghi nhận rõ ràng. Ngược lại, GAG chưa bao giờ được tìm thấy trong thực vật. Trên thực tế, trong một số chuỗi vi khuẩn, các polysacarit được tổng hợp với cấu trúc trụ của GAG được quan sát, nhưng các polysacarit tương tự này không liên kết với protein lõi và chỉ được sản xuất trên bề mặt bên trong của màng tế bào chất.
Trong tế bào động vật, GAG được thêm vào nhân protein và tạo thành proteoglycan. Theo cách này, polysacarit vi khuẩn khác với GAG. Trên cơ thể động vật có xương sống, cấu trúc của GAG rất đa dạng, từ cá và động vật lưỡng cư đến động vật có vú. Sự tổng hợp phức tạp cấu trúc của GAGs được quy định và các kiểu sunfat khác nhau được hình thành trong một cơ quan và mô cụ thể, tạm thời trong quá trình tăng trưởng và phát triển.
Thực tế cho thấy, khiếu gen để tổng hợp GAG bị hủy hoại ở nhiều sinh vật có xương sống có hậu quả nghiêm trọng. Đây là lý do tại sao sự biểu hiện của GAG và cấu trúc sunfat hóa cụ thể của chúng đóng vai trò cơ bản trong cuộc sống. [^3^]
Chức năng của glycosaminoglycan
Chức năng của GAG là rất cần thiết vì chúng là thành phần cơ bản của mô liên kết và chuỗi GAG liên kết với các protein khác như cytokine và chemokine. Chúng cũng kết hợp với antithrombin, một loại protein liên quan đến quá trình đông máu, vì vậy chúng có khả năng ức chế chức năng này và trở nên quan trọng trong điều trị các trường hợp huyết khối.
Nghiên cứu cũng cho thấy GAG có tiềm năng ức chế sự gắn kết của protein, làm ngừng lại các quá trình bệnh như viêm nhiễm và bệnh truyền nhiễm. Ngoài ra, GAG cũng có vai trò thụ thể cho một số loại virus như sốt xuất huyết và flavler.
GAG cũng là một trong ba thành phần chính của lớp hạ bì, giúp tái tạo các mô và loại bỏ độc tố khỏi cơ thể, cùng với collagen và elastin. Chúng có khả năng giữ nước và có độ nhớt cao, làm chúng trở nên lý tưởng để bảo vệ khớp xương trong khớp. Do đó, chúng có sự hiện diện trong nhiều cơ quan và mô như dịch bao hoạt dịch, sụn khớp, van tim, da, động mạch phổi, gan, gân và giác mạc và xương. [^4^]
Dnulib.edu.vn đăng tải bài viết này. Để biết thêm thông tin về glycosaminoglycan, hãy truy cập Dnulib.
