Arabinogalaktan

Struktura arabinogalaktanu

Redukujący koniec mikrobiologicznego arabinogalaktanu składa się z końcowej sekwencji →5)-D-Galf-(1→4)-L-Rhap-(1→3)-D-GlcNAc. W grupie funkcyjnej peptydoglikanu znajduje się również muramyl-6-P. Mykolilarabinogalaktan prątków gruźlicy jest przyłączony do peptydoglikanu przez specyficzny dla aktynomycety mostek diglikozylofosforylowy, L-Rhap-(1→3)-D-GlcNAc-(1→P).

Arabinogalaktan zawiera łańcuch galaktanowy z naprzemiennie połączonymi 5 resztami β-D-galaktofuranozylowymi (Galf) i 6 resztami β-D-Galf. Łańcuchy arabinanowe są przyłączone do C-5 niektórych z 6-podstawionych reszt Galf. Istnieją trzy główne domeny strukturalne dla arabinanu. Pierwsza z nich to domena składająca się z liniowych, 5-połączonych reszt α-D-Araf. Druga to domena z rozgałęzionymi 3,5 połączonymi resztami α-D-Araf podstawionymi 5-podstawionymi jednostkami α-D-Araf w obu rozgałęzionych pozycjach, a trzecia to końcowa nieredukująca domena arabinanu składająca się z 3,5 połączonych reszt α-D-Araf podstawionych w obu rozgałęzionych pozycjach disacharydem β-D Araf-(1→2)- α-D-Araf. Te trzy łańcuchy arabinanowe są przyłączone do galaktanu przy resztach 8, 10 i 12.

Nieredukujący koniec arabinogalaktanu jest kowalencyjnie przyłączony do kwasów mykolowych błony zewnętrznej. Hydrofobowość kwasów mykolowych stanowi barierę dla wnikania leków. Dodatkowo, peptydoglikan mykolowy arabinogalaktanu jest odpowiedzialny za aspekty patogenezy chorób i znaczną część odpowiedzi przeciwciał w infekcjach. Podstawniki mikolowe są selektywnie i równomiernie rozmieszczone na funkcjach 5-hydroksylowych terminalnych i przedostatnich 2-podstawionych reszt Araf. Reszty mykolilowe są skupione w grupach po cztery na nieredukującej terminalnej jednostce pentaarabinozylowej (β-Araf-(1→2)-α-Araf)2-3,5-α-Araf . W ten sposób większość (66%) jednostek pentaarabinosylowych jest podstawiona przez kwasy mykolowe, pozostawiając mniejszość (33%) dostępną dla interakcji z układem odpornościowym.

W przybliżeniu jeden z trzech łańcuchów arabinosylowych dołączonych do łańcucha galaktanu zawiera grupy sukcynylowe. Chociaż jedna grupa sukcynylowa jest najbardziej powszechna, do trzech grup sukcynylowych na uwolniony fragment arabinanu można znaleźć na oligo-arabinanach. Natomiast fragmenty arabinanu podstawione GalNH2 nie ulegają sukcynylacji. Co ważne, w przypadku M. tuberculosis, a najprawdopodobniej u wszystkich wolno rosnących organizmów, zarówno ładunek dodatni (protonowany GalNH2 jako GalNH3+), jak i ujemny (sukcynylowy) są obecne w środkowych regionach arabinanu, a konkretnie przy O-2 wewnętrznych jednostek 3,5-α-D-Araf. Reszty sukcynylowe znajdują się na niemykolilowanym łańcuchu. Ostatnio zaproponowano kompletny model pierwszorzędowy arabinogalaktanu.