4. Клетъчна стена 2 Flashcards
Как се сглобява пептидогликановия мономер
в цитоплазмата?
Синтеза на N-ацетилглюкозамин и N-ацетилмураминова киселина
1) Протича присъединяване на пептида към СООН- група на млечната киселина от N- ацетилмураминовата киселина;
2) Последва присъединяване на N-ацетилглюкозамина към образувания N- ацетилмурамил-пентапептид
Извод: Пептидогликановият мономер съдържа:
N-ацетилглюкозамин - N-ацетилмураминова киселина свързана с пентапептид
Как се формира омрежването на целия хетерополимер - пептидогликана?
Два типа на свързване на два срещуположни пептида:
тип А
тип Б
Тип А омрежване на пептидогликана
чрез директна пептидна връзка между пептидите от два срещуположни мономера
-Aминогрупа (NH2-) от аминокиселина в позиция 3 от единия пептид (ацил акцептор) и
-Карбоксилната (СООН-) група на D-аланина в позиция 4 от другия пептид (ацил донор)
- пептидите са съединени чрез аминогрупата на мезо-диамино-пимелинова киселина -ДАП (3 позиция) и карбоксилната група на D-аланина от другия пептид (4 позиция)
Тип Б омрежване на пептидогликана
чрез вмъкване на интерпептиден мост от 1 до 6 АК между два съседни пептида:
- аминогрупа от D-глутамина в позиция 2 или L-лизина в позиция 3 на единия пептид (ацил акцептор)
- аминокиселинен посредник (орнитин или глицинови мостчета)
- СООН- група на D- аланина в позиция 4 (ацил донор).
Омрежване на пептидогликана при E. coli
- директно свързване с напречни пептидни връзки
- ПриE. coli, пептидната сшивка е от тип А - образува се между meso-диаминопимелиновата киселина (ДАП) в позиция 3 на едната верига и D-аланина в позиция 4 от другата верига. Омрежването е слабо! Характерно е за повечето Грам-отрицателни бактерии.
В края на процеса последната - 5 D-Ала киселина се отрязва и се образува тетрапептид. Целият процес на омрежване протича от външната страна на цитоплазматичната мембрана
Коя сшивка е характерна за повечето грам положителни бактерии
Сшивка тип Б
Пептидогликан при Staphylococcus aureus
– свързване чрез междупептиден мост на пептидогликановите вериги
Staphylococcus aureus : пентапептидът идващ от NAM е съставен от L-аланин, D-глутамин, L-лизин и два D-аланина.
Пептидната сшивка се осъществява по тип Б посредством олигопептиден мост от 5 остатъка (глицинови) между L-лизин (3-та АК) и D-аланина (4 та АК).
В края на процеса последния D-аланин се отцепва и образува тетрапептид в пептидогликана. Омрежването е много интензивно и плътно!
Нови данни за типа кръстосаните връзки при Грам-положителните бактерии
Образуване на връзка между аминокиселини в позиция 3-3
ФУНКЦИИ НА ПЕПТИДОГЛИКАНА като част от клетъчната стена
◄Мрежовидна ригидна структура:
- определя формата на микробната клетка
- придава стабилност на клетъчната стена,
- предпазва клетката от разрушаване от високото вътреклетъчно налягане (2-25 атм.)
◄ Влияе на повърхностния заряд на клетката
Съдържа отрицателни и положителни групи
◄Мишена за различни ензими и антибактериални вещества
Антибиотици и химиотерапевтици
ФУНКЦИИ НА ПЕПТИДОГЛИКАНА (МУРЕИН):
-Адювантна и имуномодулаторна активност
предизвиква образуване на антитела (особено при ставни заболявания).
Например:
Муреинът от микобактериите има
- пирогенна (повишава температурата),
- сомногенна (индуцира съня) активност
- прави организма чувствителен към ниски дози ендотоксин.
-Пептидогликанът на стрептококите от група А
причиняват автоимунни артрити и хронични чревни заболявания.
Според мястото на протичане на биосинтеза на пептидогликана:
три клетъчни локуса:
- Цитоплазма,
- цитоплазмена мембрана
- съществуваща клетъчна стена
4 етапа
I етап, синтезни, протичат в цитоплазмата
II етап, транспортни, протичат в цитоплазмената мембрана
III и IV – етап, трансгликозилазни и транспептидазни, протичащи в съществуващата клетъчна стена в точката на растеж
Етап 1 от биосинтеза на пептидогликана
Синтеза на хидрофилни предшественици
Процесите, протичащи в цитоплазмата, могат да бъдат разделени на четири основни реакции
Образуване на УДФ–N-ацетилглюкозамин
Образуване на УДФ–N-ацетилмураминова киселина от N-ацетилглюкозамин
Сглобяване на пептидния мост. Синтеза на D-глутаминова киселина и дипептид D-аланин-D-аланин.
Образуване на УДФ–N-ацетилмурамил пентапептид
Как протича синтез на предшественици?
- N-ацетилмураминовата киселина (UDP-NAG) се получава от N-ацетилгликозамина
- Процесите протичат с участие на АТФ и УТФ
Формиране на крайния втори предшественик: УДФ–N-ацетилмурамил–пентапептид
1) Синтеза на два пептида: дипептид: D-аланин-D-аланин и трипептид: L-аланин - D-глутаминова киселина - L-лизин
2) Свързаване в пентапептид
3) Взаимодействие на пентапептида с карбоксилната група на млечната киселина от N-ацетилмураминовата киселина