Nøkkelforskjell – Peptidoglycan vs MuramicAcid
Selv om noen likheter kan observeres i de kjemiske komponentene i Peptidoglycan og MuramicAcid, er det en betydelig forskjell mellom disse to stoffene. Peptidoglykan er en polymer som danner celleveggene til mange bakterier som består av sukker og aminosyrer. Disse sukkeret og aminosyrene danner et mesh-lignende lag utenfor plasmamembranen til de fleste bakterier og noen arkea. Muraminsyre er en aminosukkersyre og den forekommer naturlig som N-acetylmuraminsyre i peptidoglykan. Dette er nøkkelforskjellen mellom peptidoglykan og muraminsyre. I denne artikkelen, la oss utdype forskjellen mellom peptidoglykan og muraminsyre ytterligere.
Hva er Peptidoglycan?
Peptidoglykan er en polymer som består av sukkerarter og aminosyrer som danner et komplekst mesh-lignende belegg utenfor plasmamembranen til de fleste bakterier og noen arkea og danner dermed celleveggen. Det er også kjent som murein. Sukkerkomponenten består av utvekslende rester av β-(1, 4)-bundet N-acetylglukosamin og N-acetylmuraminsyre. Festet til N-acetylmuraminsyren er en eter av melkesyre og N-acetylglukosamin og det er en peptidkjede med tre til fem aminosyrer. Denne peptidkjeden er tverrbundet til peptidkjeden til en annen tråd som skaper den 3D komplekse mesh-lignende strukturen. Peptidoglykan har en strukturell rolle i bakteriecelleveggen, og gir strukturell integritet og styrke, samt reagerer på det osmotiske trykket i cytoplasmaet. I tillegg til det, er peptidoglykan også bidratt i binær fisjon under bakteriell cellereproduksjon. Gram-positive bakterier har et vesentlig tykkere peptidoglykanlag, mens gramnegative bakterier har et veldig tynt peptidoglykanlag. Med andre ord, peptidoglykan skaper rundt 90% av tørrvekten til gram-positive bakterier, men bare 10% av gram-negative bakterier. Derfor er tilstedeværelsen av høye nivåer av peptidoglykan den primære bestemmende faktoren for gram-farging karakterisering av bakterier som gram-positive.
Hva er MuramicAcid?
Muramic acid er et aminosukker som har sin opprinnelse i peptidoglykanlaget i celleveggene til mange bakterier. Dens kjemiske formel er C9H17NO7 og molar masse er 251,2. Dets IUPAC systematiske navn er 2-{[3-amino-2,5-dihydroksy-6-(hydroksymetyl)oksan-4-yl]oksy}propansyre. Basert på den kjemiske sammensetningen er det eteren av melkesyre og glukosamin. Det forekommer naturlig som N-acetylmuraminsyre i peptidoglykan. Bakteriene kjent som Chlamydiae er imidlertid uvanlige for ikke å inneholde muraminsyre i celleveggene.
Hva er forskjellen mellom Peptidoglycan og MuramicAcid?
Peptidoglykan og muraminsyre kan ha vesentlig forskjellige fysiske og funksjonelle egenskaper. Disse kan kategoriseres i følgende undergrupper,
Definisjon av peptidoglykan og muraminsyre:
Peptidoglykan: Et stoff som danner celleveggene til mange bakterier, bestående av glykosaminoglykankjeder sammenkoblet med korte peptider.
Muramic acid: Et aminosukker. I kjemi er et aminosukker eller et 2-amino-2-deoksysukker et sukkermolekyl der en hydroksylgruppe er erstattet med en amingruppe.
Kennetegn ved Peptidoglycan og Muramic Acid:
Monomer- eller polymerstruktur:
Peptidoglykan er en polymer.
muraminsyre er en monomer.
Kjemisk struktur:
Peptidoglykan: Det er en krystallgitterstruktur syntetisert fra lineære kjeder av to alternerende aminosukker, nemlig N-acetylglukosamin (NAG) og N-acetylmuraminsyre (NAM). De utvekslende aminosukkerene er forbundet via en β-(1,4)-glykosidbinding.
Muramic acid: Det er eteren av melkesyre og glukosamin.
Klinisk betydning og antibiotikaaktivitet:
Peptidoglykan: Antibiotika som penicillin hemmer dannelsen av peptidoglykan ved å binde seg til bakterielle enzymer. Denne prosessen er kjent som penicillinbindende proteiner, og disse antibiotika retter seg hovedsakelig mot peptidoglykan bakteriecellevegg fordi dyreceller ikke har cellevegger og dermed ikke antibiotika kan skade de normale cellene. I tillegg til det regnes lysozym som menneskekroppens eget antibiotikum. Lysozym kan bryte ned β-(1,4)-glykosidbindingene i peptidoglykan og ødelegge mange bakterieceller. Imidlertid har et lag av pseudo-peptidoglykan i noen arkea at sukkerrestene er β-(1, 3)-bundet N-acetylglukosamin og N-acetyltalosaminuronsyre. Derfor er celleveggen til Archaea ufølsom for lysozym.
Muramic acid: Sammenlign med de fleste bakterielle cellevegger, Chlamydial cellevegg inneholder ikke muraminsyre. Penicillin kan derfor ikke brukes til å behandle klamydiainfeksjonen.
Avslutningsvis er muraminsyre et aminosukker, og det fungerer som en komponent av peptidoglykan i bakteriecelleveggen. Peptidoglykanlag i bakteriecelleveggen er viktig for å skille mellom grampositive og negative bakterier samt utvikling av antibiotika.
