Heptosas -Eigenschaften, biologische Bedeutung, Synthese

Der Heptosas Es sind Monosaccharide mit sieben Kohlenstoffen und deren empirische Formel C ist C₇H₁₄ENTWEDER₇. Diese Zucker wie andere Monosaccharide sind polyhydroxyliert und können: Aldoheptosasen, die eine Aldehydfunktion in Carbon One oder KeTeptosasen aufweisen, die eine Cetona -Gruppe in Kohlenstoff 2 haben.

Heptosasen werden in Stoffwechselwegen wie dem Calvin -Zyklus der Photosynthese und der nicht -oxidativen Phase des Mitleid -Phosphat synthetisiert. Sie sind Bestandteile der Lipo-Polysaccharide (LPS) an der Zellwand von gramnegativen Bakterien wie z Escherichia coli, Klebsiella sp., Neisseria sp., Proteus sp., Pseudomonas sp., Salmonellen sp., Shigella sp., Und Vibrio sp.

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Eigenschaften

Die Heptosasen, ähnlich wie Hexosen, existieren überwiegend in ihrer zyklischen Form. Aldoheptosasen haben fünf asymmetrische Kohlenstoffe und Radfahren, die eine Piranosa bilden. Im Gegensatz dazu haben KeTeptosasen vier asymmetrische Kohlenstoffe, in denen sie auch Pyrosas bilden.

Eine sehr häufige natürliche Keptose in lebenden Organismen ist Benoheptulose. Dieser Zucker ist wichtig für die Bildung von mittleren Zucker in der Photosynthese und im Kohlenhydratstoffwechsel bei Tieren.

Wenn die Tan-Heptula in einer verdünnten Mineralsäure erhitzt wird, bildet sie ein Mineralmisch-β-D.

Die chemische Bestimmung von Heptosasen erfolgt mit Schwefelsäure und Cystein, Diphenylamin und Floroglucinol. Unter bestimmten Bedingungen ist es möglich, die Heptosasen anderer Zucker zu unterscheiden. Es kann sogar zwischen Aldoheptosas und KeTeptosasen unterscheiden.

Viele Aldoheptosasen haben die Glyce-D-Man-Man-Man-Konfiguration. Die Heptosasen neben acht Kohlenstoffketosäure (3-OCO-D-Galo-2-Octoseonsäure, ein KDO-Zucker) sind strukturelle Bestandteile von LPS in der Außenmembran des Lipiddoppelschichts von Bakterien von Bakterien von Bakterien von Bakterien.

LPS kann unter Verwendung einer 45% igen Mischung im Wasser extrahiert werden. Dann können KDO -Heptosasen und Zucker durch kolorimetrische und chromatographische Techniken identifiziert werden.

Biologische Bedeutung von Heptosasen

In der Photosynthese und auf dem Weg des Pentosephosphats

Im Chloroplastenstroma sind die Enzyme, die das Triosas-Phosphat, Glycerinaldehyd-3-Phosphat und Dihydroxyacetonphosphat umwandeln, die durch die Assimilation von CO produziert wird₂, In Stärke. Die Bildung von Triosas -Phosphat und die Wiederherstellung von Kohlenstoffen, um die Einrichtung von CO zu beginnen₂, Sie bilden zwei Phasen des Calvin -Zyklus.

Während des Kohlenstoffrückgewinnungsstadium.

Diese Keptose wird durch mehrere Schritte transformiert, enzymatisch katalysiert, in 1,5-Biphampathie-Rippens.

Ribulosa 1,5-Biphosphat ist der Startmetabolit des Calvin-Zyklus. Andererseits die Biosynthese des 7-Phosphat (S7P). In diesem Fall verwandelt die Wirkung einer Transketolase zwei Pentosephosphat in S7P und Glyceraldehyd-3-phosphat (Lücke).

Dann werden durch zwei von einer Transaldolase und einer Transketolase katalysierte Schritte der S7P und der Spalt in Fructose-6-Phosphat und Lücke umgewandelt. Beide sind Glykolyse -Metaboliten.

In Lipo-Polisacchariden (LPS) von Bakterien

Die Heptosasen sind in den Lipo-Polysacchariden und Polysacchariden der Bakterienkapsel vorhanden. Das strukturelle Motiv der LPs der Enterobakterien besteht aus Lipid A, das aus einem 2-Amino-2-Zoxi-D-Glucose-Dimer besteht β-(1®6). Es hat zwei Phosphatester und langkettige Fettsäuregruppen.

Das Lipid A ist mit einer zentralen Region mit einer Brücke von drei KDO -Zuckern und Cetodeoxyoctulooctulo -Cylocyls verbunden, die durch glycosidische Verbindungen vereint sind (2®7). Diese Region ist mit der Heptosase L-Glycero-D-Manmeptosea mit alpha anomerischer Konfiguration verbunden. Es gibt eine O-Antigene-Region.

Dieses strukturelle Motiv ist in gramnegativen Bakterien vorhanden, wie z Escherichia coli, Klebsiella sp., Yersinia sp., Pseudomonas sp., Salmonellen sp., sowie andere Pathogena -Bakterien.

Es gibt Varianten von Heptosas, die verschiedene Konfigurationen des Stereozentros der Pyraner in den Oligosacchariden sowie Seitenketten in den Polysacchariden enthalten. Der D-Glycero-D-Man-Heptopiranosil ist in vorhanden Enterokolitik Yersinia, Coxiella Burnetti, Mannheimia haemolitica, Hydrophila -Aeromone Und Salmonicide Vibrio.

Die Heptosasen D-Glycero-d-Gumano-Heptosas sind als Nebenketteneinheiten in der äußeren Region der Stämme von Stämmen von Stämmen vorhanden Proteus Und Haemophilus Influenzae; und als kurze oligomere Seitenketten verbunden von durch α-(1®3) oder α-(1®2) zusammen mit dem strukturellen Grund von LPS von Klebsiella pneumonie.

In Stämmen von Vibrio Cholerae, Die O-Anigenic-Region hat D-Glicher-D-Man-Wepts mit beiden anomeren Konfigurationen (ALFA und Beta).

In Bakterienglykoproteinen

Die Schichten ihrer Oberfläche (Schichten) bestehen aus identischen Proteinuntereinheiten, die sie in einer zweidimensionalen Organisation abdecken. Sie kommen in grampositiven und gramnegativen Bakterien und Archäebakterien vor. Die Proteine ​​dieser Schicht haben Glycopeptide, die durch Polysaccharidketten verlängert werden.

Die Glykoproteine ​​von Aneurinibacillus Themoaerophilus, Ein positives Gramm -Bakterium hat wiederholte Einheiten von Disaccharides ®3) -Dglycer-β-D-Man-Hepp- (1®4)-α-L-rhap- (1® in capa s.

Eine der Funktionen von Glykoproteinen ist die Adhäsion. Zum Beispiel gibt es ein Glykoprotein, das die Adhäsion als Autotransport (AIDA-I) -Protein in Stämmen von gemessen hat UND. coli. Die Glicoprotein-Biosynthese tritt durch Glycosiltransfrays wie Heptosyltransferase auf, die ADP-Glycerin-Man-Man benötigt.

Synthese

Chemische Synthese und die Kombination von chemischen und enzymatischen Methoden von Hepts-Phosphat- und Heptosas-Nucleotid aktiviert haben es ermöglicht, die von Mikroorganismen verwendeten Stoffwechselwege zur Herstellung dieser Substanzen aufzuklären.

Viele Synthesemethoden bereiten Hand-Heptosas 6-Epimerik vor, um L-Glycero-D-Gum zu synthetisieren. Diese Methoden basieren auf der Dehnung der Kette aus anomerem Kohlenstoff oder Aldehydgruppe unter Verwendung von Grignard -Reagenzien. Glykosilien werden in Gegenwart von Schutzgruppen durchgeführt.

Auf diese Weise gibt es eine Stereokontrolle, die die Konfiguration bewahrt α-Anomerisch. Anomer und derivates Tioglycosid -Tricloracetimidat. Die jüngsten Verfahren implizieren das selektive Training von β-Heptoside und Derivate 6-Desoxi-Heposides.

Die Biosynthese des aktivierten Heptosase-Nukleotid. Es hat eine Phosphomutase vorgeschlagen. Dann überträgt eine Heptosyl die Bildung von ADP D-Glycero-d-Manme-Heptose.

Schließlich ändert eine Epicherase die Konfiguration des ADP D-Glycero-Manme-Heptose in ADP L-Glycero-D-Gallo-Heptose.

Zusätzlich wurden chemische Studien durchgeführt, um die Mechanismen zu kennen, durch die diese Enzyme die Katalyse ausführen. Zum Beispiel verwenden sie Benzyl Bencila.

Die Behandlung mit Salzsäure verwandelt das handkolonische Derivat in Diazoceton. Phosphordiazobenze.

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