Glicani: classificazione, esempi, funzioni

Sebbene la I.U.P.A.C. definisca i glicani come polisaccaridi nel linguaggio comune un glicano è un polisaccaride che fa parte di una glicoproteina o un glicolipide.
Insieme a proteine, lipidi e acidi nucleici, sono una classe fondamentale di biomolecole costituiti da monosaccaridi legati tramite legame glicosidico che può essere un legame N-glicosidico o  O-glicosidico  Tale legame è responsabile della diversità di tali macromolecole in quanto i monosaccaridi possono essere di diversi tipi e legarsi in modo lineare e non lineare.

Il modo con cui i glicani si legano a proteine, acidi nucleici, superfici cellulari altre macromolecole avviene tramite glicosilazione che comporta una modificazione della struttura della proteina durante o in seguito al processo di sintesi proteica.
A seconda della disposizione delle porzioni di carboidrati legate in modo covalente a regioni specifiche di queste macromolecole, è possibile derivare classi di questi glicani.

Classificazione

N-glicani

È un tipo specifico di glicano legato all’asparagina in cui l’attacco della catena glucidica avviene nella sequenza Asn-X-Ser o Asn-X-Thr, dove X è un amminoacido qualunque con l’esclusione della prolina.
Contribuiscono alle proprietà fisiche di una glicoproteina in termini di solubilità, resistenza alle proteasi ed emivita

La struttura dell’N -glicano influenza la farmacocinetica, la farmacodinamica e l’immunogenicità ed è la forma più conosciuta di glicosilazione nei biofarmaci.

O-glicani

Si formano quando gli zuccheri sono legati al peptide a livello dell’atomo di ossigeno delle catene laterali di serina, treonina o idrossilisina. Hanno un ruolo nel controllo del metabolismo cellulare, fornire flessibilità alla cartilagine e ai tendini e nella circolazione leucocitaria durante una risposta immunitaria

Glicoproteine ancorate al GPI

Il  GPI, noto anche come glicosilfosfatidilinositolo è un fosfogliceride costituito da un gruppo fosfatidilinositolo collegato all’amminoacido C-terminale della proteina.

Le glicoproteine ancorate al GPI hanno varietà di ruoli fungendo da recettori, molecole di adesione, enzimi, recettori e trasportatori transcitotici e inibitori della proteasi.

Glicosfingolipidi

I glicosfingolipidi (GSL), una sottoclasse di glicolipidi presenti nelle membrane cellulari degli organismi, dai batteri all’uomo, sono i principali glicolipidi degli animali.

Si ritiene che i glicosfingolipidi agiscano per modulare la funzione proteica della membrana, oltre a svolgere un ruolo nella comunicazione cellula-cellula.

Glicosamminoglicani

I glicosamminoglicani sono lunghe catene lineari formate da unità disaccaridiche ripetute. Queste unità ripetitive sono costituite da unità di esosammina e acido uronico. Le unità UA possono anche essere suddivise in acido β-D-glucuronico o acido α-L-iduronico , mentre gli amminozuccheri possono essere a base di glucosio o galattosio.

Esempi di glicosamminoglicani sono:

  • eparina contenente un componente peptidica di glicina e serina utilizzata per il trattamento dei disturbi tromboembolici
  • solfato di condroitina composto da una catena alternata di zuccheri N-acetilgalattosammina e acido glucuronico utilizzato come terapia alternativa contro l’osteoporosi e l’osteoartrite
  • acido ialuronico formato dal ripetersi di lunghe sequenze di due zuccheri semplici, l’acido glicuronico e la N-acetilglucosammina ed è un componente fondamentale del derma. È usato in dermatologia estetica per eliminare rughe e prevenire l’invecchiamento della pelle

Funzioni

I glicani svolgono una varietà di funzioni associate al metabolismo cellulare necessarie per la sintesi proteica, il movimento e il trasporto.

Svolgono diverse funzioni nel riconoscimento molecolare, nell’immunità e infiammazione oltre ad avere funzioni strutturali e di riserva energetica.

ARGOMENTI

GLI ULTIMI ARGOMENTI

TI POTREBBE INTERESSARE

Perossidazione lipidica: meccanismo

La perossidazione lipidica può essere descritta come un processo in cui agenti ossidanti come specie reattive all’ossigeno (ROS) e  radicali liberi attaccano i lipidi...

Le proteine e loro struttura

Le proteine sono polimeri i cui monomeri sono costituiti dai venti diversi tipi di amminoacidi presenti in natura. Gli amminoacidi sono composti che contengono...

Classificazione degli enzimi

La classificazione degli enzimi si basa sul tipo di reazione che essi catalizzano e pertanto si hanno sei classi di enzimi. Gli enzimi sono...