Klíčový rozdíl – Peptidoglykan vs MuramicAcid
Přestože lze pozorovat určité podobnosti v chemických složkách peptidoglykanu a kyseliny muramové, mezi těmito dvěma látkami je významný rozdíl. Peptidoglykan je polymer, tvořící buněčné stěny mnoha bakterií sestávající z cukrů a aminokyselin. Tyto cukry a aminokyseliny tvoří síťovitou vrstvu mimo plazmatickou membránu většiny bakterií a některých archeí. Kyselina muramová je kyselina aminocukr a přirozeně se vyskytuje jako kyselina N-acetylmuramová v peptidoglykanu. Toto je klíčový rozdíl mezi peptidoglykanem a kyselinou muramovou. V tomto článku se pojďme dále zabývat rozdílem mezi peptidoglykanem a kyselinou muramovou.
Co je to Peptidoglykan?
Peptidoglykan je polymer obsahující cukry a aminokyseliny, které tvoří komplexní síťovitý povlak vně plazmatické membrány většiny bakterií a některých archeí, čímž tvoří buněčnou stěnu. Je také známý jako murein. Cukerná složka se skládá ze zaměnitelných zbytků β-(1,4) vázaného N-acetylglukosaminu a kyseliny N-acetylmuramové. Ke kyselině N-acetylmuramové je připojen ether kyseliny mléčné a N-acetylglukosaminu a je to peptidový řetězec tří až pěti aminokyselin. Tento peptidový řetězec je zesíťován s peptidovým řetězcem jiného vlákna, čímž vzniká 3D komplexní síťovitá struktura. Peptidoglykan má strukturální roli v bakteriální buněčné stěně, poskytuje strukturální integritu a pevnost a také reaguje na osmotický tlak cytoplazmy. Kromě toho se peptidoglykan také podílí na binárním štěpení během reprodukce bakteriálních buněk. Gram-pozitivní bakterie mají podstatně silnější peptidoglykanovou vrstvu, zatímco Gram-negativní bakterie mají velmi tenkou peptidoglykanovou vrstvu. Jinými slovy, peptidoglykan tvoří přibližně 90 % suché hmotnosti grampozitivních bakterií, ale pouze 10 % gramnegativních bakterií. Proto je přítomnost vysokých hladin peptidoglykanu primárním určujícím faktorem pro charakterizaci grampozitivních bakterií při barvení gramem.
Co je MuramicAcid?
Kyselina muramová je aminocukr vzniklý v peptidoglykanové vrstvě buněčných stěn mnoha bakterií. Jeho chemický vzorec je C9H17NO7 a molární hmotnost je 251,2. Její systematický název IUPAC je 2-{[3-Amino-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy}propanová kyselina. Na základě chemického složení se jedná o éter kyseliny mléčné a glukosaminu. Vyskytuje se přirozeně jako kyselina N-acetylmuramová v peptidoglykanu. Bakterie známé jako Chlamydiae jsou však neobvyklé, protože ve svých buněčných stěnách neobsahují kyselinu muramovou.
Jaký je rozdíl mezi Peptidoglykanem a MuramicAcid?
Peptidoglykan a kyselina muramová mohou mít výrazně odlišné fyzikální a funkční vlastnosti. Lze je rozdělit do následujících podskupin,
Definice peptidoglykanu a kyseliny muramové:
Peptidoglykan: Látka tvořící buněčné stěny mnoha bakterií, skládající se z glykosaminoglykanových řetězců propojených krátkými peptidy.
Kyselina muramová: aminocukr. V chemii je aminocukr nebo 2-amino-2-deoxycukr molekula cukru, ve které byla hydroxylová skupina nahrazena aminovou skupinou.
Charakteristika peptidoglykanu a kyseliny muramové:
Struktura monomeru nebo polymeru:
Peptidoglykan je polymer.
Kyselina muramová je monomer.
Chemická struktura:
Peptidoglykan: Je to struktura krystalové mřížky syntetizovaná z lineárních řetězců dvou alternujících aminocukrů, jmenovitě N-acetylglukosaminu (NAG) a kyseliny N-acetylmuramové (NAM). Vyměňující se aminocukry jsou spojeny β-(1,4)-glykosidickou vazbou.
Kyselina muramová: Je to éter kyseliny mléčné a glukosaminu.
Klinický význam a antibiotická aktivita:
Peptidoglykan: Antibiotická léčiva, jako je penicilin, inhibují tvorbu peptidoglykanu vazbou na bakteriální enzymy. Tento proces je známý jako proteiny vázající penicilin a tato antibiotika se zaměřují hlavně na peptidoglykanovou bakteriální buněčnou stěnu, protože živočišné buňky nemají buněčné stěny, a proto antibiotika nemohou poškodit normální buňky. Kromě toho je lysozym považován za vlastní antibiotikum lidského těla. Lysozym může rozložit β-(1,4)-glykosidické vazby v peptidoglykanu a zničit mnoho bakteriálních buněk. Nicméně vrstva pseudo peptidoglykanu v některých archaea má cukerné zbytky β-(1,3) vázaný N-acetylglukosamin a kyselina N-acetyltalosaminuronová. Proto je buněčná stěna Archaea necitlivá na lysozym.
Kyselina muramová: Ve srovnání s většinou bakteriálních buněčných stěn neobsahuje buněčná stěna chlamydií kyselinu muramovou. Proto nelze penicilin použít k léčbě chlamydiové infekce.
Na závěr, kyselina muramová je aminocukr a působí jako složka peptidoglykanu bakteriální buněčné stěny. Peptidoglykanová vrstva bakteriální buněčné stěny je důležitá pro rozlišení mezi grampozitivními a negativními bakteriemi a také pro vývoj antibiotik.
