Peptydoglikan

składnik ściany komórkowej bakterii

Peptydoglikan, mureina – składnik ściany komórkowej bakterii[1], zbudowany z nietypowych aminokwasów i połączonych w łańcuchy pochodnych cukrów. Chemicznie jest to biopolimer kwasu muraminowego i N-acetyloglukozaminy oraz tripeptyd: D-alanina, kwas D-glutaminowy i kwas mezodwuaminopimelinowy.

Struktura peptydoglikanu

Cząsteczka mureiny składa się z długich łańcuchów polisacharydowych, usieciowanych przez mostki peptydowe. Każdy łańcuch polisacharydowy zbudowany jest z disacharydów utworzonych z N-acetyloglukozaminy i kwasu N-acetylomuraminowego[2] połączonych wiązaniem β-1,4-glikozydowym. Właśnie na to wiązanie działa lizozym, jeden z osoczowych czynników obronnych człowieka (mechanizmów nieswoistej odporności (odpowiedź immunologiczna). Każda cząsteczka kwasu N-acetylomuraminowego jest połączona z pentapeptydem. Im więcej jest tych mostków peptydowych, tym gęstsze usieciowanie polimeru i sztywniejsza jego struktura. Mureina ma właściwości pirogenne i nasenne. Poziom jej usieciowania u bakterii Gram+ wynosi zazwyczaj blisko 100%, gorzej usieciowana u bakterii Gram− (20–30%)[2].

Obecność dobrze usieciowanego peptydoglikanu sprawia, że bakterie Gram+ przybierają barwę fioletową pod wpływem płynu Lugola i gencjany. Fiolet krystaliczny, który łatwo wnika do wnętrza komórki, tworząc agregaty z płynem Lugola lub trichloroetylenoplatyną, nie może potem opuścić ściany komórkowej na skutek wielowarstwowej budowy peptydoglikanu[2].

Funkcje mureiny

  • chroni bakterie przed skutkami zmian ciśnienia osmotycznego środowiska, czynnikami fizycznymi, chemicznymi oraz urazami mechanicznymi
  • spełnia role sita molekularnego, wykazując przy tym zdolność wiązania kationów metali ciężkich (Hg2+
    , Pb2+
    ) oraz jonów Mg2+
    stabilizujących strukturę komórek bakteryjnych
  • szczelnie otacza komórkę, tworząc rodzaj woreczka (sacculus) warunkującego kształt bakterii.

Peptydoglikan ma również właściwości adiuwantowe, wzmacniające odpowiedź immunologiczną.

Przypisy edytuj

  1. mureina, [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2022-10-26].
  2. a b c Antoni Różalski, Ćwiczenia z mikrobiologii ogólnej. Skrypt dla studentów biologii. Część teoretyczna i praktyczna, Łódź: Wydawnictwo Uniwersytetu Łódzkiego, 2014, s. 94-97, ISBN 978-83-7171-635-5.