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Dermatán sulfato
Fórmula molecular ?

El dermatán sulfato, (en inglés: Dermatan sulfate), pertenece a una familia de compuestos llamados glicosaminoglicanos (GAG), antes llamados mucopolisacáridos, que se encuentra principalmente en la piel pero también en los vasos sanguíneos, válvulas del corazón, tendones y pulmones.

También se le llama sulfato de condroitina B, [1]​ y heparina-13 [2]​, pero la mayoria de las fuentes ya no lo clasifican como una forma de estos dos glicosaminoglicanos. Fue aislado de la piel de cerdo por primera vez por Meyer y Chaffee en 1941.

La fórmula es C14H21NO15S.

Localización[editar]

Estructura[editar]

El Dermatán sulfato es un polisacárido largo sin ramificaciones y contiene repeticiones de una unidad de disacáridos. Las unidades de disacáridos contienen azúcares modificados, N-acetilgalactosaminas (GaINAc) y un ácido urónico, el iduronato. [3]
In vivo de asocia con proteínas estructurales, además de ser un catión asociado con sodio, potasio, magnesio o, más a menudo, con aniones de calcio.

Estructura química del ácido L-idurónico (IdoA), el componente de ácido urónico más importante de los glicosaminoglicanos (GAGs) dermatán sulfato y heparina.
Estructura química de la molécula N-acetilgalactosamina, el componente hexosamina del Dermatán sulfato.

Son moléculas negativamente cargadas con una conformación extendida que brinda alta viscosidad a una solución.

Cuando fue aislado por primera vez en 1941, su componente hexosamina fue identificado pronto como galactosamina, mientras que estudios más recientes han demostrado que el componente de ácido urónico mayor es el de ácido L-idurónico [4][5]​. Sin embargo, casi siempre pequeñas cantidades de ácido D-glucurónico están presentes en las preparaciones de dermatán sulfato [6]​ .
No ha quedado claro si la presencia del ácido D-glucurónico representa una contaminación con otro polímero o si es una parte integral del dermatán sulfato. Esta última posibilidad sido sugerida por hallazgos de los científicos Hoffman, Linker, y Meyer [7]​.
Una sugerencia más directa de que el sulfato de dermatán es un híbrido se obtuvo en estudios de Rod & y Dorfman [8]​.

Biosíntesis[editar]

La cadena de GAG se sintetiza a partir de la adición sucesiva de residuos de glúcidos individuales a la proteïna del núcleo. La enzima UDP en la forma activada es la portadora de glúcidos, mientras que glicosiltransferasas específicas catalizan estas reacciones de transferencia de glúcidos. Los materiales de partida son la UDP-Glucosa (UDPG) y la UDP-Nacetilglucosamina (UDP-NAG). Los otros monosacáridos se forman mediante la modificación de la glucosa y la N-acetilglucosamina vinculadas a UDP. Por ejemplo, UDPG puede ser oxidada a UDP-glucuronato (UDP-GIcUA), que además se puede descarboxilar a UDP-xilosa. Tanto UDPG y UDP-NAG pueden sufrir epimerización en el carbono 4 para formar UDP-galactosa (UDP-Gal) y galactosamina UDP-N-acetil- (UDP-nagal).

Los pasos a seguir en la biosíntesis del Dermatán sulfato estan descritos a continuación (a menos que se indique lo contrario, todos los monosacáridos son β-D-isómeros en las siguientes reacciones).

  • Síntesis de la cadena
  1. Transferencia de xilosilo
  2. Dos transferencias de galactosilo
  3. Transferencia de glucuronato
  4. Transferencia galactosamina
  • Sulfatación

El donante activo del grupo sulfato es el 3'-fosfoadenosina-5'-fosfosulfato (PAPS). Los grupos sulfato se transfieren en las posiciones 4 o 6 de la galactosamina y en la posición 2 de iduronato L.[9]​.

  • Epimerización

La epimerización del o-glucuronato a L-iduronato ha sido descrita por Malmström (1975) [10]​. Malmstrom explica que la epimerización del carbono 5 cambia el azúcar de la o- a la serie L. Para llevar a cabo este proceso, se requiere O-sulfatación para la epimerización en el carbono 5. No se sabe si la sulfatación se produce antes o después de la epimerización, pero esta impulsa la reacción hacia la formación de iduronato. Que se produzca la sulfatación antes de la epimerización explica la especificidad de la epimerasa. En canvio, en caso que la sulfatación se produjera después de la epimerización, esto puede cambiar el equilibrio de la reacción de modo desfavorable a la formación de L-iduronato ya que retira el producto inicial.

Funciones[editar]

Patologias relacionadas[editar]

Síndrome Defecto enzimático Síntomas
Hurler MPSIH (MPS1H) α-L-iduronidasa Anublamiento de la córnea, distosis múltiple, organomegalia, enfermedades cardiacas, enanismo, retraso mental, mortalidad temprana.
Scheie MPSIS (MPS1S) α-L-iduronidasa Nublamiento de la cornea; enfermedad de la válvula aórtica, endurecimiento de las articulaciones; inteligencia y esperanza de vida normales.
Hurler-Scheie

MPSIHS (MPS1HS)

α-L-iduronidasa Intermedios entre el síndrome de Hurler y de Scheie.
Hunter

MPSII (MPS2)

L-iduronato-2-sulfatasa Formas moderadas y severas, solo herencia ligada a X MPS, distosis múltiple, organomegalia, deformaciones faciales y físicas, no anublamiento de la cornea, retraso mental, muerte antes de los 15 años, excepto en la forma moderada en la cual sobreviven hasta 20–60 años.
Maroteaux-Lamy

MPSVI (MPS6)

arilsulfatasa B

también llamada N-acetilgalactosamina-4-sulfatasa

3 formas distintas que van desde moderadas a severas, enfermedad de la válvula aórtica, distosis múltiple, inteligencia normal, anublamiento de la córnea, rasgos faciales ásperos.
Sly

MPSVII (MPS7)

Β-glucuronidasa Hepatosplenomegalia, distosis múltiple, amplio espectro de severidad, hidropsia fetal.
  1. Trowbridge, JM; Gallo, RL (September 2002). «Dermatan sulfate: new functions from an old glycosaminoglycan». Glycobiology 12 (9): 117R-25R. PMID 12213784. doi:10.1093/glycob/cwf066. 
  2. SINGLA, SK (29 de junio de 2010). «Dermatan Sulphate: Structure, Biosynthesis and Functions». Biochemistry and Molecular Biology Education 16 (3). 
  3. http://themedicalbiochemistrypage.org/es/glycans-sp.php
  4. Meyer, K; Chaffee, E (1941). J. Biol. Chem. 138 (491). 
  5. Hoffman, P; Linker, A; Meyer, K (1956). Science 124. 
  6. Brimacombe, J. S.; Webber, J. M. (1964). New York: American Elsevier Publishing Company, Inc. pp. p. 82.  Parámetro desconocido |book= ignorado (ayuda); Falta el |título= (ayuda)
  7. HOFFMAN, P; LINKER, A.; MEYER, K. (1957). Biochem. Biophys. 69 (435). 
  8. Rod, G; Dorfman, A. (1958). J. Biol. Chem. 223 (1030). 
  9. Robbins, P W; Lipmann, F. (1957). J. Biol. Chem. 229: 837-851. 
  10. Malmström, A; Franson, L A.; Hook, M.; Lindahl, U. (1975). J. Biol. Chem. 250: 3419-3425.