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1. Polissacarídeos e Glicobiologia

2. Polissacarídeos Ramificado Homopolissacarídeos Não ramificado Não ramificado, dois monômeros Heteropolissacarídeos Ramificado, múltiplos monômeros Diferem: na identidade de seus monossacarídeos no comprimento de suas cadeias nos tipos de ligação entre suas unidades no grau de ramificação Homopolissacarídeos contem apenas um único tipo de monômero, servem como: formas de armazenamento de monossacarídeos que são utilizados como combustíveis (amido e glicogênio) elementos estruturais das paredes das célula vegetais e dos exoesqueletos de animais. (celulose e quitina, ex.) Heteropolissacarídeos contêm dois ou mais tipos diferentes Presentes em: Paredes celulares das bactérias Exoesqueletos de insetos Em tecidos animais, o espaço extracelular é ocupado por vários tipos de Heteropolissacarídeo , que formam uma matriz que mantém as células juntas e fornece proteção, forma e suporte para células, tecidos e órgãos.

3. Homopolissacarídeos utilizados como reservas de combustível (armazenamento energético) Grânulos de amido Grandes grânulos de amido em um único cloroplasto. O amido é feito no cloroplasto à partir de D-glicose formada fotossinteticamente Grânulos de glicogênio em hepatócitos (manchas escuras). Eletromicrografias de grânulos de amido e de glicogênio Os polissacarídeos armazenamento de mais importantes são: o amido em células vegetais o glicogênio em células animais

4. Celulose Homopolissacarídeo estrutural linear, fibrosa , resistente , insolúvel em água encontrada nas paredes celulares das plantas, constitui grande parte da massa de madeira algodão é quase celulose pura ligação b( 1  4). Estabilizada por pontes de hidrogênio resíduos de D-glicose apresentam ligação b( 1  4). Estrutura molecular da celulose Flor do algodão Fibra de algodão vista ao MEV

5. Glicogênio (α1→4)  (α1→6)  Ligações α1→4 α1→6 (ramificações) Unidade monomérica Glicose Tecidos onde é encontrado Fígado Músculo Glicogenina (proteína) glicose

6. Conformação das ligações glicosídicas da celulose, amilose e dextran . Celulose ( b 1  4) Glc Amilose ( a 1  4) Glc Dextran ( a 1  6) Glc , com ramificações ( a 1  3) Formas de amido Não ramificados Ramificado

7. A quitina é um homopolissacarídeo linear composto por resíduos N-acetilglucosamina unidos por ligação b A diferença da celulose é a substituição do grupo hidroxila em C-2, por um grupo amino acetilado Quitina forma fibras estendidas semelhantes às da celulose Não pode ser digerida por vertebrados A quitina é o componente principal do exoesqueleto cerca de um milhão de espécies de artrópodes (insetos, lagostas e caranguejos... ) e é provavelmente o segundo polissacarídeo mais abundante, depois da celulose, na natureza. Quitina NAcGlc NAcGlc NAcGlc NAcGlc

8. Amido Helicóide (em hélice) As ligações a -1 4 faz com que o polissacarídeo assuma conformações helicoidais (amido, amilose , amilopectina e glicogênio) Estrutura curva Compacta Armazenamento Grânulos de amido Unidades de celulose ligadas por ligação a 1 4

9. Peptídeo glicanos Staphylococcus aureus Local de clivagem da lisozima L-Ala D-Glu L-Lys D-Ala Pentapeptídeo de Gly (ligação cruzada) Extremidade redutora (b1 4) N acetilmurâmico ácido (Mur2Ac) N-acetilglicosamina ( GlcNAc ) Parede celular de bactérias Exemplo ao lado gram + 3 unidades estruturais: Cadeias NAM-NAG Tetrapeptídeos Pontes de pentaglicina (Gram- não tem pentaglicina) Podem ser destruídos pela enzima lisozima (lágrima, saliva) Bacteriófagos também expressam lisozima Tem síntese inibida por penicilina

10. Agarose Agarose 3) D-Gal ( b 1  4) 3,6-anidro-L-Gal2S ( 1 D-Gal 3,6-anidro-L-Gal2S ( b 1  4) Presente nas paredes celulares de algas do mar Copolímero de: D-Gal 3,6-anidro-L-Gal2S Usado na industria de alimentos como espessante (não digerível em humanos, diet !!!) Forma géis Utilizado no laboratório Para separar moléculas de DNA

11. Glicosaminoglicanos Componentes da matriz extracelular Sustentação mecânica Difusão de moléculas Polímeros lineares unidades repetitivas de dissacaródeos Sempre contém N-acetil glicosamina N-acetil galactosamina Açucares sulfatados Acúcares com grupamentos de carboxilato ( ác carboxílico) Iduronato glucuronato GlcA ác . Glicurônico GlcA2S ác . Glicurônico 2-sulfato GlcNAc N-acetil glicosamina GlcNAc6S N-acetil glicosamina 6-sulfato GalNAc4S N-acetil galactosamina 4-sulfato Gal Galactose IdoA2S Iduronato 2-sulfato GlcA2S ou IdoA2S GlcNS3S6S Heparina 15–90 X Gal GlcNAc6S Keratan Sulfato ~25 X GlcA GalNAc4S Chondroitina 4-sulfato   20-60 X GlcA GlcNAc Hialuronato 50000 X glicos amino glicanos b 1 3 b 1 4 b 1 3 a 1 4 a 1 4 b 1 3 b 1 4 b 1 4

12. Glicoconjugados FUNÇÕES Etiquetas de endereçamento; interações célula-célula Interações célula-matriz Migração celular coagulação; resposta imune Glicolipídeos Lipídeos onde o grupo-cabeça é um oligossacarídeo Agem como sítios de reconhecimento em interações celulares Proteoglicanos Presentes na: Superfície celular Matriz extracelular Contém glicosaminoglicanos Organizadores dos tecidos Mediam atividades de fatores de crescimento Proteína central ligada a glicosaminoglicanos ( GAGs ) Açúcares são predominantes Moléculas principais da cartilagem Estrutura geral de um proteoglicano Glicoproteínas Associada a oligossacarídeos de complexidade variada Encontrados: Face externa da membrana plasmática Vesículas especializadas Formam sitos específicos de reconhecimento onde se ligam proteínas

13. Proteoglicano de membrana Heparan sulfato Condroitina sulfato Dentro Fora domínio NA domínio S Sindecana Sindecana Proteína da membrana plasmática Domínios NA e dominios S S – sulfatados (alta densidade de sulfatos) NA – não modificados Se alternam ao longo do polissacrídeo GlcNAc N-acetil glicosamina GlcA ác . Glicurônico GlcNS N-acetil sulfato IdoA Iduronato ( ác . Idurônico )

14. Proteoglicano de tecido conjuntivo Trissacarídeo de conexão Condroitina sulfato N=20-60 O- ligado em resíduo de serina Proteína central C-terminal N-terminal Hialuronato Mais de 50.000 repetições de dissacarídeos Queratan sulfato Chondroitin sulfato Agrecana proteína cerne Proteínas de ligação

15. Interações entre a célula e a matriz extracelular Filamentos de actina (citoesqueleto) Integrina Proteoglicano Fibronectina Fibras de colágeno com ligações cruzadas Membrana plasmáica Integrinas conectam a matriz extracelular ao citoesqueleto mediar a sinalização entre o interior da célula e da matriz extracelular Colágeno fibronectina e proteoglicanos compõe a matriz extracelular Filamentos de actina compõe o citoesqueleto da membrana

16. Como os açúcares se ligam às proteínas O- ligado N-ligado Os açúcares se ligam covalentemente às cadeias laterais de aminoácido Ligação a serina ou treonina (OH)  O- ligados Ligação à asparagina (C= O. NH 2 ; amida)  N-ligados

17. Lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) Lipidio A Estrutura comumum a maioria das bactérias Porção central Estrutura comum a muitas bactérias Cadeia específica Váriavel entre diferentes bactérias, é um dos principais determinantes do sorotipo (reatividade imunológica) da bactéria Kdo -- ác . 3- desoxi-D-manno-octulosonic Hep -- é L-D-glicero manoheptose AbeOAc ( abequose ) -- 3,6 dideoxyhexose acetilada Seis ácidos graxos Alvos primários dos anticorpos produzidos pela resposta imune Sistema imune tem receptor de LPS – resposta imune inata Extremamente pró-inflamatórios

18. Resumo de polissacarídeos e glicoconjugados Polissacarídeos Reserva energética Estruturais Homopolissacarídos Heteropolissacarídos Parede vegetal Parede bacteriana Parede de algas Exoesqueletos Glicogênio Amido Quitina Matriz extracelular Glicosaminoglicans ( GAGs ) Proteoglicanos Glicoproteínas Celulose Peptídeoglicano Agarose Membrana bacteriana Lilopolossacarídeo Copolimeros

19. Local da inflamação Fluxo do sangue Rolamento Adesão Passagem Linfócito T Célula do endotélio Selectina P Integrina Glicoproteína ligante de integrina Glicoproteína ligante de selectina Glicídios de superfície na inflamação Diapedese Diapedese é a passagem de linfócitos da circulação para o tecido conjuntivo frouxo subjacente ao endotélio A inflamação faz com que o endotélio expresse mais integrinas e selectinas A ligação de integrinas e selectinas a glicoproteínas de superfície do linfócito faz com este role sobre o endotélio O passo seguinte é atravessar o endotélio alcançando o tecido conjuntivo Selectinas são uma família de lectinas membrana plasmática que mediam o reconhecimento e adesão celular- em uma ampla variedade de processos.

20. Deficiência adesão de leucócitos em seres humanos Mutação no gene que codifica subunidade da integrina a conhecida como CD18 é a causa da deficiência adesão de leucócitos em seres humanos, uma doença genética rara em que os leucócitos não passam para fora dos vasos sanguíneos e não chegam aos locais de infecção.  Crianças com defeito grave no CD18 normalmente morrem de infecções antes dois anos de idade.

21. Funções de oligossacarídeos no reconhecimento e adesão à superfície da célula Vírus Bactéria Linfócito Oligossacarídeo Proteína Lectina receptora de manose 6-P Resíduo de Manose 6-P Golgi Trans Lisossomo Oligossacarideos interagem com alta afinidade e especificidade com lectinas (b) Muitos vírus se ligam a superfície da célula hospedeira através de oligossacarídeos de membrana como primeira etapa da infecção (c) Toxinas bacterianas, como a toxina pertussis , se liga a oligossacarídeos de membrana antes de se entrar na célula (d) Algumas bactérias aderem a células animais atraves dos oligossacarídeos para então infectá-las (e) Selectinas mediam interações célula-célula (f) Manose 6-P é uma etiqueta para o endereçamento de proteínas para o lisossomo