Funções Peptidoglicanas, Estrutura e Síntese

O peptidoglicano é o principal componente da parede celular dos procariontes. É um polímero grande e é composto de unidades de N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico. A composição peptidoglicana é bastante semelhante em todos os grupos de procariontes.

O que varia é a identidade e frequência dos aminoácidos que estão ancorados a ela, formando uma cadeia tetrapeptídica. A maquinaria envolvida na síntese do peptidoglicano é um dos alvos mais comuns para a maioria dos antibióticos.

Índice

• 1 funções
  • 1.1 bactérias Gram-positivas
  • 1,2 bactérias Gram-negativas
• 2 estrutura
• 3 Resumo
  • 3.1 Passo 1
  • 3.2 Passo 2
  • 3.3 Etapa 3
  • 3.4 Etapa 4
• 4 referências

Funções

O peptidoglicano é o constituinte fundamental da parede celular bacteriana. Seu principal papel é manter a forma da célula e manter a estabilidade osmótica típica de quase todas as bactérias.

Dependendo da estrutura da referida parede, os procariotas podem ser classificados como Gram positivos e Gram negativos.

O primeiro grupo tem concentrações abundantes de peptidoglicano na composição de sua parede celular e, portanto, são capazes de reter a coloração de Gram. As características mais relevantes do peptidoglicano em ambos os grupos são descritas abaixo:

Bactérias Gram-positivas

A parede das bactérias Gram positivas é caracterizada por espessa e homogéneos, compostas principalmente de peptidoglicano e ácidos teicóico grandes quantidades de polímeros de glicerol ou ribitol acoplado aos grupos fosfato. Nestes grupos de ribitol ou glicerol estão ligados resíduos de aminoácidos, tais como d-alanina.

Os ácidos teicoicos podem ser ligados ao próprio peptidoglicano (através de uma ligação covalente com o ácido N-acetilmurâmico) ou à membrana plasmática. Neste último caso, eles não são mais referidos como ácidos teicóicos, mas sim como ácidos lipoteicóicos.

Como os ácidos teicoicos têm uma carga negativa, a carga geral da parede das bactérias Gram positivas é negativa.

Bactérias gram-negativas

As bactérias Great Negative exibem uma parede estruturalmente mais complexa que as Gram-positivas. Eles consistem em uma fina camada de peptidoglicano seguida por uma membrana externa de natureza lipídica (além da membrana plasmática da célula).

Não têm ácidos teicóico e lipoproteína de membrana da proteína mais abundante Braun: uma pequena proteína ligada de forma covalente ao peptidoglicano e incorporado na membrana externa por uma porção hidrofóbica.

Os lipopolissacarídeos são encontrados na membrana externa. São moléculas grandes e complexas, formadas a partir de lipídios e carboidratos, e consistem em três partes: o lipídio A, um polissacarídeo e um antígeno.

Estrutura

O peptidoglicano é um polímero altamente reticulado e interligado, além de ser elástico e poroso. É de tamanho considerável e é composto de subunidades idênticas. O polímero tem dois derivados de açúcar: N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico.

Além disso, eles contêm vários tipos de aminoácidos, incluindo ácido d-glutâmico, d-alanina e ácido meso-diaminopimélico. Estes aminoácidos não são os mesmos que compõem as proteínas, pois têm a conformação l- e não d- na sua estrutura.

Os aminoácidos são responsáveis ​​por proteger o polímero da ação das peptidases, enzimas que degradam as proteínas.

A estrutura é organizada como se segue: unidades de N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico são alternadas entre si no grupo grupo carboxilo do ácido N-acetilmurâmico está ancorada uma cadeia de aminoácidos D e L.

O grupo carboxilo do terminal de ligado ao grupo amino de ácido diaminopimélico (DAP) d-alanina resíduo, embora possa haver outra ponte no lugar.

Síntese

síntese do peptidoglicano ocorre no citoplasma da célula e é constituído de quatro etapas, em que as unidades do polímero são ligados ao UDP são transferidos para um lípido com funções de transporte que transportam a molécula para o exterior da célula. Polimerização ocorre aqui graças a enzimas localizadas na área.

O peptidoglicano é um polímero que difere de outras estruturas por sua organização em duas dimensões e exige que as unidades que o compõem sejam ligadas de maneira apropriada para atingir essa conformação.

Passo 1

O processo começa dentro da célula com a conversão da glucosomina em N-acetilmurâmico, graças a um processo enzimático.

Em seguida, é ativado em uma reação química que envolve a reação com trifosfato de uridina (UTP). Esta etapa leva à formação do ácido uridina difosfato-N-acetilmurâmico.

Em seguida, a montagem das unidades de ácido uridina difosfato-N-acetilmurâmico ocorre por meio de enzimas.

Passo 2

Subsequentemente, ácido difosfato pentapéptido-N-acetilmurâmico uridina está associado através de uma ligação pirofosfato de bactoprenol localizada na membrana plasmática e libertação de monofosfato de uridina (UMP) ocorre. O bactoprenol age como uma molécula de transporte.

Ocorre a adição de N-acetilglucosamina para causar um dissacarídeo dar origem ao peptidoglicano. Este processo pode ser modificado ligeiramente em certas bactérias.

Por exemplo, em Staphylococcus aureus a adição de uma pentaglicina (ou outros aminoácidos) ocorre na posição 3 da cadeia peptídica. Isso acontece com o objetivo de aumentar o comprimento do cruzamento.

Passo 3

Consecutivamente, o bacteroprenol lida com o transporte ao ar livre precursores péptido dissacárido N-acetilglucosamina-N-acetilglucosamina, que se ligam à cadeia de polipeptídeo pela presença de enzimas transglucosilasas. Esses catalisadores de proteínas usam a ligação de pirofosfato entre o dissacarídeo e o bacteroprenol.

Passo 4

Em um plasma próximo à região da membrana de reticulação (transpeptidação) entre cadeias peptídicas ocorre através da amina livre localizado na terceira posição do resíduo de cadeia pentaglycine de aminoácidos N-terminal ou d-alanina e localizado em a quarta posição da outra cadeia polipeptídica.

A reticulação ocorre graças à presença nas enzimas transpeptidase, localizadas na membrana plasmática.

Durante o crescimento do organismo, peptidoglicano pode ser aberto em certos pontos, utilizando a maquinaria enzimática da célula e que conduzem para a inserção de novos monómeros.

Como o peptidoglicano é semelhante a uma rede, a abertura em pontos diferentes não reduz significativamente a resistência da estrutura.

Os processos de síntese e degradação de peptidoglicano ocorrem constantemente e determinadas enzimas (tais como a lisozima) são determinantes na forma da bactéria.

Quando a bactéria está em déficit de nutrientes, a síntese do peptidoglicano pára, causando certa debilidade na estrutura.

Referências

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