PEPTIDOGLICANO



O peptidoglicano, também conhecido como mureína, é um polímero consistindo de açúcares e aminoácidos que forma uma camada como uma malha do lado de fora da membrana plasmática da Bactéria (parede celular). O açúcar componente consiste de resíduos alternados de N-acetilglucosamina e resíduos de ácido N-acetilmurâmico em ligações beta-(1,4). [Obs.:

As ligações beta(1-4) entre o açúcar N-acetilglucosamina e ácido N-acetilmurâmico (NAM) a ser hidrolisado durante a reação da lisozima estão dentro dos círculos. http://lysozyme.co.uk/lysozyme-enzyme.php]

Fixado ao ácido N-acetilmurâmico está uma cadeia de peptídeos de três a cinco aminoácidos. A cadeia de peptídeos pode esta ligada em cruzamento à cadeia de peptídeos de uma outra fita formando uma camada parecida com uma malha. Algumas Archaea têm uma camada similar de pseudo-peptidoglicano. O peptidoglicano serve a um papel estrutural na parede celular bacteriana, proporcionando firmeza à estrutura, bem como contrabalançando a pressão osmótica do citoplasma. Uma conceituação errônea comum é a de que o peptidoglicano dê a célula sua forma; entretanto, enquanto o peptidoglicano ajuda a manutenção da estrutura da célula, efetivamente é a proteína MreB que facilita o formato da célula. O peptidoglicano também está envolvido na fissão binária durante a reprodução da célula bacteriana.


A camada de peptidoglicano é substancialmente mais espessa nas bactérias Gram-positivas (de 20 a 80 nanômetros) do que nas bactérias Gram-negativas (de 7 a 8 nanômetros), com a fixação da camada S. Os peptidoglicanos formam aproximadamente90% do peso seco das bactérias Gram-positivas, mas somente 10% das linhagens Gram-negativas. Nas linhagens Gram-positivas, eles são importantes nos papéis de fixação e propósitos de estereotipagem. Para ambas as bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, partículas de aproximadamene 2 nm podem passar através dos peptidoglicanos.



A camada de peptidoglicano na parede celular bacteriana é uma estrutura cristalina em treliça formada a partir das cadeias lineares de dois açúcares amino, chamados N-acetilglucosamina (GlcNac ou NAG) e ácido N-acetilmurâmico (MurNAc ou NAM). Os açúcares se alternando estão conectados por uma ligação glicosídica beta(1,4) [no carbono 1 e no carbono 4?]. Cada MurNAc é fixado a uma curta (de quatro a cinco resíduos) cadeia de aminoácidos, contento D-alanina, D-ácido glutâmico, e ácido meso-diaminopimélico [diamina é um composto orgânico contendo dois grupamentos amina por molécula, ex.: NH2CH2CH2NH2. Stedman. Ex.: http://en.wikipedia.org/wiki/Diaminopimelic_acid] no caso da Escherichia coli (Gram-negativa) ou L-alanina, D-glutamina, L-lisina e D-alanina, no caso do Staphylococcus aureus (Gram-positivo). Esses aminoácidos, exceto os aminoácidos L, não ocorrem em proteínas e são considerados por protegerem contra os ataques da maioria das peptidases. A ligação cruzada entre os aminoácidos em diferentes cadeias de açúcar com amina lineares por uma enzima chamada transpeptidase resulta em uma estrutura tri-dimensional que é forte e rígida. A sequência específica de aminoácidos e a estrutura molecular variam de acordo com a espécie bacteriana.

INIBIÇÃO ANTIBIÓTICA

Algumas drogas anti-bacterianas como a penicilina interferem com a produção de peptidoglicanos pela ligação às enzimas bacterianas conhecidas como proteínas de ligação a penicilina ou transpeptidases. As proteínas de ligação a penicilina formam as ligações entre oligo-peptídeos em ligações cruzadas nos peptidoglicanos. Para uma célula bacteriana reproduzir-se através de fissão binária (divisão celular), mais de um milhão de sub-unidades de peptidoglicano (NAM-NAG mais oligopeptídeos) precisam ser fixados nas sub-unidades existentes. Mutações nas transpeptidades que levam a reduzidas interações com um antibiótico são uma fonte significativa de resistência ao antibiótico.

Considerados o próprio antibiotico do corpo humano, as lisozimas encontradas nas lágrimas atuam pela quebra das ligações glicosídicas beta-(1,4) nos peptidoglicanos e dessa forma destroem muitas células bacterianas. Antibióticos como a penicilina comumente alvejam a formação da parede celular bacteriana (da qual o peptidoglicano é um importante componente) pois as células animais não tem parede celular.

http://www.absoluteastronomy.com/topics/Peptidoglycan.

http://www.biosolutions.info/2008/12/peptidoglycan.html