Il peptidoglicano (indicato anche come mureina), un componente essenziale e specifico dell’involucro cellulare batterico, forma uno strato a maglie all’esterno della membrana citoplasmatica, è responsabile della rigidità e della forma delle cellule batteriche e le protegge dall’interruzione osmotica. Infatti, qualsiasi inibizione della sua biosintesi (mutazione, antibiotico) o la sua degradazione specifica (ad esempio da lisozima) durante la crescita cellulare si tradurrà in lisi cellulare., Il peptidoglicano contribuisce anche al mantenimento di una forma cellulare definita e funge da impalcatura per l’ancoraggio di altri componenti dell’involucro cellulare come proteine e acidi teichoici. È intimamente coinvolto nei processi di crescita cellulare e divisione cellulare. È un polimero che si verifica nelle pareti cellulari di entrambi i batteri Gram-positivi e Gram-negativi, ma non è stato trovato in Archaea. Nei batteri Gram-positivi rappresenta circa il 30-70% della parete cellulare a parte i polisaccaridi, gli acidi teichoici o teichuronici., È solo un componente minore nelle pareti cellulari Gram-negative che consistono principalmente di lipopolisaccaridi e lipoproteine. L’indagine della struttura del peptidoglicano esercita un ruolo vitale nella comprensione delle risposte immunitarie, dell’azione degli antibiotici e dei meccanismi di resistenza, della suscettibilità dei fagi e del comportamento sierologico e sulla classificazione e identificazione dei batteri.
Il peptidoglicano è un eteropolimero costituito da fili di glicano reticolati dai peptidi., La spina dorsale del glicano è composta da unità alternate di N-acetilglucosamina e acido N-acetilmuramico legate da legami β-1,4-glicosidici. Le subunità peptidiche di solito contengono quattro L – e D-aminoacidi alternati, e sono collegati ai supporti glicano attraverso i gruppi lattilici dei residui di acido N-acetilmuramico. Il cross-linking dei fili di glicano avviene generalmente tra il gruppo carbossilico di D-Ala in posizione 4 e il gruppo amminico dell’acido diammino in posizione 3, direttamente o attraverso un breve ponte peptidico.
Figura 1., Rappresentazione schematica della struttura di rete del peptidoglicano
Il peptidoglicano ha una struttura reticolata tridimensionale; pertanto, è tipicamente un polimero insolubile. L’analisi strutturale del peptidoglicano di solito comporta idrolizzazioni ad amminoacidi, peptidi e zuccheri amminici o digestione enzimatica di fili di glicano a muropeptidi al fine di ottenere informazioni strutturali dai suoi costituenti. A seconda della complessità della struttura del peptidoglicano, è necessario applicare una vasta gamma di tecniche analitiche (ad esempio TLC, 2D-TLC, GC, MS)., L’idrolisi totale seguita da 2D-TLC o GC / MS può essere utilizzata per rilevare qualitativamente o quantitativamente la composizione aminoacidica del peptidoglicano. Gli enantiomeri degli amminoacidi possono essere analizzati mediante gascromatografia utilizzando una colonna chirale. L’N-terminale dell’interpeptide per dinitrofenilazione può anche essere determinato da TCL. In alcuni casi, l’idrolisi parziale seguita da 2D-TLC può essere utilizzata per analizzare i peptidi corti risultati. Con esperti esperti e anni di esperienza, Creative Proteomics offre un’analisi accurata e affidabile della struttura per i peptidoglicani.,
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