UDP-N-acetilglucosamina

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Estructura de l'UDP-N-acetilglucosamina.[1]

La UDP-N-acetilglucosamina o (UDP-GlcNac) és un compost orgànic, format per un nucleòtid (Uridina difosfat) i una acetilglucosamina (GlcNac), derivat de la glucosamina, que a la mateixa vegada és un derivat del monosacàrid glucosa. Aquest derivat de glucosa té en el carboni 2 un grup amino, que posterioment pateix una acetilació. La GlcNac tendeix a formar polisacàrids, principalment de caràcter estructural que compleixen diverses funcions importants biològiques. Aquest substrat (nucleòtid-monosacàrid) compleix importants funcions biològiques a nivell del metabolisme.

El nucleòtid UDP[modifica | modifica el codi]

Estructura del difosfat d'uridina.[2]

Un nucleòtid està format per una base nitrogenada, un monosacàrid (pentosa) i un grup fosfat. El difosfat d'uridina actua com un activador d'altres substàncies i transferidor de fosfats. L'enzim nucleòsid monofosfat cinasa, catalitza amb la utilització d'ATP, la fosforilació dels corresponents difosfats.

NMP + ATP ⇌ NDP + ADP
On N representa qualsevol tipus de nucleòsid.

Per a obtenir els trifosfats, l'enzim nucleòsid difosfat cinasa utilitza també l'ATP com a donador de fosfats.

NDP + ATP ⇌ NTP + ADP

Amb aquesta via i a partir de la UMP, s'obté UTP. Aquest UTP, en una reacció en la que intervé el aminoàcid glutamina + ATP, s'origina CTP (citidina trifosfat) amb la seva base corresponent, la citosina. El dUDP (uracildesoxirribonucleòtid) es converteix en el seu derivat de timina. Primer shidrolitza dUDP a dUMP, després la timidilat sintasa, metila en el C5 de l'anell de pirimidina per a donar desoxitimidilat (dTMP). La corresponent base de pirimidina és la timina. Algunes bases nitrogenades formen part de l'àcid desoxiribonucleic.

Funcions biològiques[modifica | modifica el codi]

L UDP-GlcNac compleix rols biològics molt importants a nivell de regulació, funció i estructuració del metabolisme, per a una correcta estabilitat de l'organisme. Actua com a complex substrat per a diferents enzims, permetent generalment, la incorporació de l'acetilglucosamina a la cadena de oligosacàrids de la proteïna o bé al nucli proteic en un enllaç N-glicosídic si s'uneix a una asparagina (Asn) o bé O-glicosídic si s'uneix a una serina/treonina (Ser/Thr) amb la activació del UDP. També pot lligar-se a lípids com ara el dolicol (lípid de membrana), que participa en la oligomerització de proteïnes del reticle endoplasmàtic.

L'UDP permet la unió d'un dels grups fosfat, transformant-se en UMP (monofosfat d'uridina). Aquest pas aporta l'energia necessària ( < 0 procés exergònic) per a diferents processos metabòlics. A més el grup fosfat intervé en la senyalització, com per exemple: els enzims que s'estàn acabant de sintetitzar en l'aparell de Golgi per anar a parar a un lisosoma. Aquests enzims necessiten un senyal que els permeti arribar al lisosoma per complir amb les seves funcions de degradació. La senyal consta d'un monosacàrid, manosa-6-fosfat. El grup fosfat es transfereix en el C6 de la mannosa catalitzat per la N-acetilglucosamina fosfotransferasa, després una glicosidasa “talla” la resta d'acetilglucosamina que anava enllaçada al fosfat.

Els enzims dels lisosomes, formen una bateria d'hidrolases àcides, que descomponen qualsevol molècula orgànica. Una falta o dolenta incorporació del senyal, provoca malalties greus degudes a la acumulació de substàncies no degradades en la cèl·lula. Aquesta falta contribueix a que la membrana lisosomal no reconegui l'enzim i aquest s'alliberi al medi extracel·lular com a molècules errants que apareixen en grans quantitats en sang i orina. L'individu pot patir: deficiències motores, malformacions òssies i problemes del sistema nerviós.

També és utilitzada en la síntesi de glicosaminoglicans i proteoglicans, components importants de la matriu extracel·lular. Els quals ofereixen forces de compressió, afavoreixen la mobilitat cel·lular, retenen grans quantitats d'aigua i electròlits.

Investigació[modifica | modifica el codi]

El juliol de 2007 científics del departament de neurologia, de la Universitat de Califòrnia (USA), investigaren in vitro i in vivo la suplementació d'hexosamina en cèl·lules T en ratolins. El suplement incrementa la beta 1,6 GlcNac branched N-glicans i suprimeix el receptor de cèl·lula T, proliferació, endocitosi CTLA-4, diferenciació Th1, encefalomielitis autoinmune i diabetis autoimmune del ratolí no diabètic i obès. La beta 1,6 GlcNac branched N-glicans* regula aquests factors en la senyalització sinàptica immune i els receptors de la cèl·lula T. L'expressió de la beta 1,6 GlcNac és dependent del metabòlit UDP-N-acetilglucosamina que subministra la biosíntesis de la via de la hexosamina a l'hora que en el Golgi les N-acetilglucosaminiltransferases Mgat1, 2, 4 i 5. Això indica que un flux del metabòlit a través de la via de l'hexosamina i N-glicans, la autoimmunitat es regula condicionalment modulant les múltiples funcionalitats de la cèl·lula T. Es podria suggerir una teràpia metabòlica com un tractament potencial en la malaltia autoinmune.[3]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. CID 643981
  2. [enllaç sense format] http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=20056717&loc=ec_rcs pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. CID 20056717
  3. Control of T Cell-mediated Autoimmunity by Metabolite Flux to N-Glycan Biosynthesis. Ani Grigorian, Sung-Uk Lee, Wenqiang Tian, I.-Ju Chen, Guoyan Gao, Richard Mendelsohn, James W. Dennis and Michael Demetriou. Department of Neurology, University of California, Irvine, California 92697, USA. J Biol Chem. 2007 Jul 6;282(27):20027-35. Epub 2007 May 8.

Bibliografia[modifica | modifica el codi]

  • Werner Müller-Esterl. Bioquímica (fundamentos para medicina y ciencias de la vida). Editorial Reverté. ISBN 978-84-291-7393-2
  • Control of T Cell-mediated Autoimmunity by Metabolite Flux to N-Glycan Biosynthesis. Epub 2007 May Department of Neurology, University of California, Irvine, California 92697, USA.Plantilla:Pubmed

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]