Углеводсодержащие биополимеры, обеспечивающие межклеточные коммуникации

Учебные материалы по биологии / Получение внеклеточных полисахаридов / Углеводсодержащие биополимеры, обеспечивающие межклеточные коммуникации

Внеклеточные углеводсодержащие биополимеры могут в значительной степени обеспечивать сцеплении клеток. Так, клетки, образующиеся при делении яйца морского ежа, удерживаютсяв соединении друг с другом лишь в том случае, если присутствует внеклеточный полисахарид гиалин. Такого рода внеклеточные углеводсодержащие биополимеры играют, вероятно, важную роль в процессах тканевой дифференциации.

Характерные свойства злокачественных опухолей - многослойный хаотический рост, способность врастать в нормальные ткани, способность к метастазированию - связаны, помимо прочих факторов, с уменьшением сил сцепления между клетками опухолей. Эти явления, по-видимому, связаны с выработкой клетками опухолей значительных количеств мукополисахаридов, откладывающихся на поверхности клеток. [4]

Внеклеточные полисахариды микроорганизмов

Полисахариды этой группы накапливаются обычно в значительных количествах в культуральных жидкостях микроорганизмов и, как правило, достаточно легко могут быть выделены.

Имеющиеся данные о структуре этих полисахаридов указывают на чрезвычайно большое разнообразие их моносахарндного состава и типов связей. Многие микроорганизмы вырабатывают внеклеточные полисахариды, идентичные или близкие полисахаридам, выделенным из тканей животных и растений. Так, бактерии рода Acetobacter синтезируют целлюлозу, а стрептококки группы А и С - гиалуроновую кислоту. В состав слизистого слоя многих бактерий родов Pseudomonas и Bacillus входят леваны - фруктаны с главным типом связи β-2,6, близкие к флеанам растений.

С другой стороны, внеклеточные полисахариды многих микроорганизмов совершенно уникальны по своей структуре и специфичны для данного вида микроорганизма или, чаще, для серологической группы данного вида.

В глюканах, выделенных из животных или растений, преобладают обычно α-1,4, β-1,4 - или β - 1,3-связи между остатками глюкопиранозы; в глюканах микроорганизмов часто встречаются и иные типы связей. Так, полисахарид короннго галла Agrobacterium tumefacienc содержит β-1,2-связи,; нигеран, выделенный из культуральной жидкости Aspergillus niger - α-1,3 (помимо “традиционных" α-1,4); лютеоза, продуцируемая плесневым грибом Penicillium luteum при выращивании последнего на искусственных средах, является β-1,6 - глюканом.

Декстраны - обширная группа глюканов, вырабатываемых некоторыми бактериями родов Leuconostoc и Streptococcus при культивировании на растворах, содержащих сахарозу. Декстраны образуют растворы высокой вязкости; общая черта их структуры - преобладание α-1,6-гликозидных связей. [4]

В настоящее время декстраны производятся в значительных количествах в промышленном масштабе. Это связано с большим значением частично деполимеризованных кислотным гидролизом декстранов как заменителей плазмы крови. Они менее токсичны и более соответствуют по своим осмотическим свойствам и вязкости свойствам крови, чем все другие изученные заменители плазмы. Сульфаты декстрана подавляют свёртывание крови и могут служить заменителем гепарина при переливании крови.

Декстраны служат исходными веществами при получении молекулярных сит - сефадексов, нашедших сейчас широкое применение в лабораторной практике. Описаны также многие другие технические применения декстранов. [2, 4]