O que é peptidoglicano?

O peptidoglicano, também conhecido como mureína, é um polímero que forma uma estrutura de rede em volta da membrana plasmática da maioria das bactérias, formando a parede celular. Ele confere forma à célula e protege contra a lise osmótica. É essencial para a sobrevivência bacteriana e um alvo importante para muitos antibióticos.

Estrutura:

O peptidoglicano é composto por:

• Glicano: Cadeias de dois açúcares alternados, N-acetilglicosamina (NAG) e ácido N-acetilmurâmico (NAM), ligados por ligações glicosídicas β-(1,4). Consulte mais informações sobre a estrutura em: Estrutura%20do%20Peptidoglicano.

• Peptídeos: Curta cadeia de aminoácidos ligados ao NAM. Esta cadeia peptídica é tetrapéptida, geralmente consistindo de L-alanina, D-glutamato, ácido meso-diaminopimélico (m-DAP) (em bactérias gram-negativas) ou L-lisina (em bactérias gram-positivas), e D-alanina. Veja detalhes sobre os peptídeos em: Peptídeos%20do%20Peptidoglicano.

• Ligações Cruzadas: As cadeias peptídicas são interligadas entre si, formando a estrutura de rede tridimensional. Essas ligações cruzadas ocorrem entre o grupo amino da m-DAP ou L-lisina de uma cadeia e o grupo carboxila da D-alanina de outra cadeia, geralmente através de uma ponte peptídica. Mais sobre as ligações cruzadas em: Ligações%20Cruzadas%20do%20Peptidoglicano.

Funções:

• Suporte Estrutural: Fornece rigidez e forma à célula bacteriana.
• Proteção contra Lise Osmótica: Ajuda a resistir à pressão osmótica interna, prevenindo o rompimento da célula em ambientes hipotônicos.
• Ponto de Ancoragem: Serve como ponto de ancoragem para outras moléculas da parede celular, como ácidos teicoicos em bactérias gram-positivas.
• Ativação do Sistema Imune: Fragmentos de peptidoglicano podem ativar o sistema imunológico do hospedeiro. Mais informações sobre a função em: Funções%20do%20Peptidoglicano.

Diferenças entre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas:

• Espessura: A camada de peptidoglicano é muito mais espessa em bactérias Gram-positivas (20-80 nm) do que em bactérias Gram-negativas (2-7 nm).
• Estrutura: Em bactérias Gram-negativas, o peptidoglicano é envolvido por uma membrana externa lipopolissacarídica (LPS). Bactérias Gram-positivas não possuem membrana externa.
• Ligações Cruzadas: O tipo e extensão das ligações cruzadas podem variar entre os dois tipos de bactérias. Veja a diferença em: Peptidoglicano%20em%20Gram-positivas%20e%20Gram-negativas.

Alvos de antibióticos:

A síntese do peptidoglicano é um alvo comum para antibióticos, incluindo:

• Penicilinas: Inibem a transpeptidação, a etapa final na ligação cruzada do peptidoglicano.
• Vancomicina: Liga-se às extremidades D-alanil-D-alanina das cadeias peptídicas, bloqueando a transpeptidação e a transglicosilação.
• Cicloserina: Inibe as enzimas que convertem L-alanina em D-alanina e racemase que sintetiza o D-glutamato, etapas precoces na síntese do peptídeo.
• Fosfomicina: Inibe a enzima MurA, que catalisa a primeira etapa na síntese do NAM. Mais informações sobre antibióticos e o peptidoglicano em: Antibióticos%20que%20Atuam%20no%20Peptidoglicano.