Պեպտիդոգլիկան

մինի|Պեպտիդոգլիկան
**Պեպտիդոգլիկան**, **մուրեին** կամ **մուկոպեպտիդ՝** յուրահատուկ հսկա մոլեկուլ բազմաշաքար է, որը բաղկացած է շաքարներից և ամինաթթուներից, ձևավորում է բակտերիայի ցիտոպլազմային թաղանթը շրջապատող ցանցանման շերտը։ Շաքարային բաղադրիչը կազմված է β-(1,4) կապով իրար միացած N-ացետիլգլյուկոզամինի (NAG) և N-ացետիլմուրամաթթվի (NAM) հաջորդական մնացորդներից։ N-ացետիլմուրամաթթվին միացած է երեքից հինգ ամինաթթուներից բաղկացած օլիգոպեպտիդային շղթա։ Այս պեպտիդային շղթան կարող է խաչաձև կապվել մեկ այլ շղթայի պեպտիդային օղակին՝ առաջացնելով եռաչափ ցանցանման շերտ։ Պեպտիդոգլիկանը բակտերիայի բջջապատում կատարում է կառուցվածքային դեր՝ հաղորդելով մեխանիկական ամրություն, ինչպես նաև հակազդելով ցիտոպլազմայի օսմոտիկ ճնշմանը։ Այս կրկնվող կապերի արդյունքում ձևավորվում է պեպտիդոգլիկանի խիտ շերտ, որը կարևոր նշանակություն ունի բջջի ձևի պահպանման և բարձր օսմոտիկ ճնշմանը դիմակայելու համար, և այն պարբերաբար թարմացվում է պեպտիդոգլիկանի սինթեզի միջոցով։ Պեպտիդոգլիկանի հիդրոլիզը և սինթեզը երկու գործընթացներ են, որոնք պետք է տեղի ունենան բջիջների աճի և բազմացման համար, և այն իրականացվում է երեք փուլով՝ առկա նյութի կտրում, նոր նյութի ներդրում և հին նյութի վերախաչաձևում նոր նյութի հետ։

Պեպտիդոգլիկանի շերտը զգալիորեն ավելի հաստ է Գրամ-դրական բակտերիաների մոտ (20-80 նանոմետր), քան Գրամ-բացասական բակտերիաների մոտ (7-8 նանոմետր): Կախված pH-ի արժեքներից՝ պեպտիդոգլիկանը կազմում է գրամ-դրական բակտերիաների բջջապատի չոր քաշի մոտ 40-90%-ը, իսկ գրամ-բացասական շտամների դեպքում՝ ընդամենը մոտ 10%-ը: Այսպիսով, պեպտիդոգլիկանի բարձր պարունակությունը որոշիչ գործոնն է բակտերիաները որպես գրամ-դրական բնութագրելու համար: Գրամ-դրական շտամներում այն կարևոր դեր ունի ադհեզիայի և սերոտիպավորման համար: Թե՛ գրամ-դրական, թե՛ գրամ-բացասական բակտերիաների դեպքում պեպտիդոգլիկանի միջով կարող են անցնել մոտավորապես 2նմ չափի մասնիկները։

Մանրադիտակի օգնությամբ դժվար է որոշել՝ օրգանիզմը գրամ-դրական է, թե գրամ-բացասական. այդ պատճառով անհրաժեշտ է Գրամի ներկման մեթոդը, որը 1884 թվականին մշակել է Հանս Քրիստիան Գրամը։ Բակտերիաները ներկվում են բյուրեղային մանուշակագույն և սաֆրանին ներկերով։ Ներկումից հետո գրամ-դրական բջիջները մանուշակագույն են, իսկ գրամ-բացասական բջիջները ներկվում են վարդագույն։

## Կառուցվածք
class=skin-invert-image|մինի|Պեպտիդոգլիկանի մոլեկուլի կառուցվածքը
Բակտերիալ բջջապատի պեպտիդոգլիկանային շերտը բյուրեղավանդակային կառուցվածք է, որը ձևավորված է երկու ամինաշաքարների՝ N-ացետիլգլյուկոզամինի (GlcNAc կամ NAG) և N-ացետիլմուրամաթթվի (MurNAc կամ NAM) գծային շղթաներից: Այս շաքարներն իրար միացած են β-(1,4)-գլիկոզիդային կապով: Յուրաքանչյուր MurNAc միացված է կարճ (4-ից 5 մնացորդից բաղկացած) ամինաթթվային շղթայի, որը Escherichia coli-ի (գրամ-բացասական բակտերիա) դեպքում պարունակում է L-ալանին, D-գլուտամինաթթու, մեզո-դիամինոպիմելինաթթու և D-ալանին, իսկ Staphylococcus aureus-ի (գրամ-դրական բակտերիա) դեպքում՝ L-ալանին, D-գլուտամին, L-լիզին և D-ալանին՝ տետրապեպտիդների միջև 5-գլիցինային կամրջակով: Պեպտիդոգլիկանը բնության մեջ D-ամինաթթուների կարևորագույն աղբյուրներից մեկն է:

Շրջապատելով ներքին թաղանթը՝ պեպտիդոգլիկանային շերտը պաշտպանում է բջիջը քայքայումից, որը կարող է առաջանալ բջջի տուրգորային ճնշման հետևանքով։ Երբ բջջապատն աճում է, այն պահպանում է իր ձևը ողջ կյանքի ընթացքում․ հետևաբար, ձվաձև տեսքը կմնա ձվաձև, իսկ գնդաձևը՝ գնդաձև ամբողջ կյանքում։ Սա տեղի է ունենում այն պատճառով, որ սինթեզի արդյունքում նոր ավելացված միջնապատային նյութը վերափոխվում է կիսագնդաձև պատի։

Տարբեր գծային ամինաշաքարային շղթաների ամինաթթուների միջև խաչաձև կապը տեղի է ունենում DD-տրանսպեպտիդազ ֆերմենտի օգնությամբ և հանգեցնում է եռաչափ կառուցվածքի ձևավորմանը, որն ամուր է և կարծր։ Ամինաթթուների յուրահատուկ հաջորդականությունը և մոլեկուլային կառուցվածքը տատանվում են՝ կախված բակտերիայի տեսակից։

Բակտերիալ բջջապատերի պեպտիդոգլիկանի տարբեր տեսակները և դրանց տաքսոնոմիական նշանակությունը արդեն նկարագրված են։ Արքեաները (Archaea դոմեն) չեն պարունակում պեպտիդոգլիկան (մուրեին)։ Որոշ արքեաներ պարունակում են պսևդոպեպտիդոգլիկան (պսևդոմուրեին, տես ստորև)։
Պատկեր:Mureine.svg|Պեպտիդոգլիկանի կառուցվածքը․ NAG = N-ացետիլգլյուկոզամին (GlcNAc կամ NAGA), NAM = N-ացետիլմուրամաթթու (MurNAc կամ NAMA)
Պատկեր:Gram-positive_cellwall-schematic.png|Գրամ-դրական բջի բջջապատ
Պատկեր:PBP_catalysis.svg|Պենիցիլին կապող սպիտակուցի առաջացրած խաչաձև կապերը բակտերիայի նոր ձևավոևվող բջջապատում
Պեպտիդոգլիկանը մասնակցում է բակտերիալ բջիջների բազմացման ընթացքում տեղի ունեցող պարզ կիսման գործընթացին։ L-ձևի բակտերիաները և միկոպլազմաները, որոնք երկուսն էլ չունեն պեպտիդոգլիկանային բջջապատեր, չեն բազմանում պարզ կսիմամբ, այլ բողբոջման մեխանիզմով։

Վաղ էվոլյուցիայի ընթացքում կենսաբանական պատնեշների (թաղանթների, պատերի) հաջորդական զարգացումը, որոնք պաշտպանում էին կյանքի առաջին կառուցվածքները շրջակա միջավայրից, հավանաբար էական է եղել առաջին բջիջների ձևավորման համար։

Բակտերիաների (Bacteria դոմեն) մոտ կարծր պեպտիդոգլիկանային (մուրեինային) բջջապատերի հայտնագործումը հավանաբար նախապայման է հանդիսացել դրանց գոյատևման, լայնածավալ տարածման և երկրոլորտի ու ջրոլորտի գրեթե բոլոր բնակավայրերի գաղութացման համար։

## Կենսասինթեզ
Պեպտիդոգլիկանի մոնոմերները սինթեզվում են ցիտոզոլում, որից հետո միանում են թաղանթային փոխադրիչին՝ բակտոպրենոլին։ Բակտոպրենոլը տեղափոխում է պեպտիդոգլիկանի մոնոմերները բջջային թաղանթի միջով, որտեղ դրանք ներդրվում են արդեն գոյություն ունեցող պեպտիդոգլիկանի մեջ։

# Պեպտիդոգլիկանի սինթեզի առաջին փուլում գլուտամինը, որն ամինաթթու է, ամինախումբ է տրամադրում շաքարին՝ ֆրուկտոզ-6-ֆոսֆատին։ Այս ռեակցիան, որը կատալիզվում է EC 2.6.1.16 (GlmS) ֆերմենտով, ֆրուկտոզ-6-ֆոսֆատը վերածում է գլյուկոզամին-6-ֆոսֆատի։
# Երկրորդ փուլում ացետիլ խումբը ացետիլ CoA-ից փոխանցվում է գլյուկոզամին-6-ֆոսֆատի ամինախմբին՝ ստեղծելով N-ացետիլ-գլյուկոզամին-6-ֆոսֆատ։ Այս ռեակցիան EC 5.4.2.10-ն է, որը կատալիզվում է GlmM-ի կողմից։
# Սինթեզի գործընթացի երրորդ փուլում N-ացետիլ-գլյուկոզամին-6-ֆոսֆատը իզոմերացվում է, ինչի արդյունքում N-ացետիլ-գլյուկոզամին-6-ֆոսֆատը փոխակերպվում է N-ացետիլ-գլյուկոզամին-1-ֆոսֆատի։ Սա EC 2.3.1.157-ն է՝ կատալիզված GlmU-ի կողմից։
# Չորրորդ փուլում N-ացետիլ-գլյուկոզամին-1-ֆոսֆատը, որն այժմ մոնոֆոսֆատ է, փոխազդում է UTP-ի հետ։ Ուրիդին եռֆոսֆատը, որը պիրիմիդինային նուկլեոտիդ է, օժտված է էներգիայի աղբյուր ծառայելու հատկությամբ։ Այս ռեակցիայում, երբ մոնոֆոսֆատը փոխազդում է UTP-ի հետ, անօրգանական պիրոֆոսֆատ է անջատվում և փոխարինվում մոնոֆոսֆատով՝ ստեղծելով UDP-N-ացետիլգլյուկոզամին (2,4)։ (Երբ UDP-ն օգտագործվում է որպես էներգիայի աղբյուր, այն անջատում է անօրգանական ֆոսֆատ։) Այս սկզբնական փուլն օգտագործվում է պեպտիդոգլիկանի մեջ NAG-ի նախանյութը ստեղծելու համար։ Սա EC 2.7.7.23-ն է, որը նույնպես կատալիզվում է GlmU-ի՝ երկֆունկցիոնալ ֆերմենտի կողմից։
# Հինգերորդ փուլում UDP-N-ացետիլգլյուկոզամինի (UDP-GlcNAc) մի մասը վերածվում է UDP-MurNAc-ի (UDP-N-ացետիլմուրամաթթու)՝ գլյուկոզամինին լակտիլ խմբի ավելացման միջոցով։ Նաև այս ռեակցիայի ընթացքում C3 հիդրոքսիլ խումբը հեռացնում է ֆոսֆատը ֆոսֆոենոլպիրուվատի ալֆա ածխածնից։ Սրա արդյունքում  առաջանում է էնոլային ածանցյալ։ EC 2.5.1.7՝ կատալիզված MurA-ի կողմից։
# Վեցերորդ փուլում էնոլը NADPH-ի միջոցով վերականգնվում է մինչև «լակտիլային մնացորդ»։ EC 1.3.1.98՝ կատալիզված MurB-ի կողմից։
# Յոթերորդ փուլում UDP-MurNAc-ը վերածվում է UDP-MurNAc պենտապեպտիդի՝ հինգ ամինաթթուների ավելացման միջոցով, որոնք սովորաբար ներառում են D-ալանիլ-D-ալանին դիպեպտիդը։ Սա երեք ռեակցիաների շղթա է՝ EC 6.3.2.8 (MurC), EC 6.3.2.9 (MurD) և EC 6.3.2.13 (MurE)։

Այս ռեակցիաներից յուրաքանչյուրը պահանջում է ԱԵՖ էներգիայի աղբյուրը։ Այս ամբողջը կոչվում է առաջին փուլ։

Երկրորդ փուլը տեղի է ունենում ցիտոպլազմատիկ թաղանթում։ Հենց թաղանթում է գտնվում բակտոպրենոլ կոչվող լիպիդային փոխադրիչը, որը տեղափոխում է պեպտիդոգլիկանի նախանյութերը բջջաթաղանթի միջով։

# Ունդեկապրենիլ ֆոսֆատը փոխազդում է UDP-MurNAc պենտապեպտիդի հետ՝ ստեղծելով PP-MurNAc պենտապեպտիդ, որն արդեն լիպիդ է (լիպիդ I): EC 2.7.8.13՝ կատալիզված MraY-ի կողմից:
# Այնուհետև UDP-GlcNAc-ը տեղափոխվում է դեպի MurNAc՝ ստեղծելով Լիպիդ-PP-MurNAc պենտա-GlcNAc (լիպիդ II), որը երկշաքար է և հանդիսանում է պեպտիդոգլիկանի նախանյութ: EC 2.4.1.227՝ կատալիզված MurG-ի կողմից:
# Լիպիդ II-ը թաղանթի միջով տեղափոխվում է ֆլիպազի (MurJ) միջոցով. սա մի հայտնագործություն է, որն արվել է 2014 թվականին՝ տասնամյակներ տևած որոնումներից հետո: Հայտնվելով այնտեղ՝ այն միանում է աճող գլիկանային շղթային պեպտիդոգլիկան գլիկոզիլտրանսֆերազ (GTase, EC 2.4.1.129) ֆերմենտի օգնությամբ: Այս ռեակցիան հայտնի է որպես տրանսգլիկոզիլացում: Ռեակցիայի ընթացքում GlcNAc-ի հիդրոքսիլ խումբը միանում է գլիկանի մեջ գտնվող MurNAc-ին, ինչը դուրս է մղում լիպիդ-PP-ն գլիկանային շղթայից։
# Վերջնական փուլում DD-տրանսպեպտիդազը (TPase, EC 3.4.16.4) խաչաձև կապեր է ստեղծում առանձին գլիկանային շղթաների միջև: Այս սպիտակուցը հայտնի է նաև որպես պենիցիլին-կապող սպիտակուց: Այս ֆերմենտի որոշ տարբերակներ իրականացնում են նաև գլիկոզիլտրանսֆերազային գործառույթը, մինչդեռ մյուսները թողնում են այդ աշխատանքը առանձին ֆերմենտի:

## Պսևդոպեպտիդոգլիկան
Որոշ արքեաների շրջանում, օրինակ՝ Methanobacteriales կարգի ներկայացուցիչների և Methanopyrus ցեղի մոտ, հայտնաբերվել է պսևդոպեպտիդոգլիկան (պսևդոմուրեին)։ Պսևդոպեպտիդոգլիկանի մոլեկուլում շաքարային մնացորդները β-(1,3) կապով միացված N-ացետիլգլյուկոզամինն ու N-ացետիլտալոզամինուրոնաթթուն են։ Սա այսպիսի արխեյների բջջապատերը դարձնում է կայուն լիզոցիմի հանդեպ։ Պսևդոպեպտիդոգլիկանի կենսասինթեզը արդեն նկարագրված է։

## Ճանաչումը իմուն համակարգի կողմից
Պեպտիդոգլիկանի ճանաչումը էվոլյուցիոն տեսանկյունից պահպանողական գործընթաց է։ Ընդհանուր կառուցվածքը նման է տարբեր բակտերիալ տեսակների միջև, սակայն բազմազան փոփոխությունները կարող են մեծացնել բազմազանությունը։ Դրանք ներառում են շաքարային պոլիմերների երկարության փոփոխությունները, շաքարների կառուցվածքային փոփոխությունները, խաչաձև կապերի տարբերակները կամ ամինաթթուների փոխարինումները (հիմնականում երրորդ դիրքում)։ Այս փոփոխությունների նպատակն է փոխել բջջապատի հատկությունները, ինչը կենսական դեր է խաղում ախտածնության մեջ։

Պեպտիդոգլիկանները կարող են քայքայվել մի քանի ֆերմենտների (լիզոցիմ, գլյուկոզամինիդազ, էնդոպեպտիդազ...) կողմից՝ առաջացնելով իմունախթանիչ մասնիկներ (երբեմն կոչվում են մուրոպեպտիդներ), որոնք վճռորոշ նշանակություն ունեն տեր-ախտածին փոխազդեցությունների միջնորդավորման համար: Դրանք ներառում են մուրամիլ դիպեպտիդը (MDP), N-ացետիլգլյուկոզամինը (NAG) կամ γ-d-գլուտամիլ-մեզո-դիամինոպիմելինաթթուն (iE-DAP)։

Աղիքային բակտերիաների (ինչպես ախտածին, այնպես էլ կոմենսալ) պեպտիդոգլիկանը անցնում է աղիքային պատնեշը նույնիսկ ֆիզիոլոգիական պայմաններում։ Մեխանիզմները, որոնց միջոցով պեպտիդոգլիկանը կամ դրա մասնիկները թափանցում են տիրոջ բջիջներ, կարող են լինել ուղղակի (փոխադրիչից անկախ) կամ անուղղակի (փոխադրիչից կախված), և դրանք միջնորդավորված են կա՛մ բակտերիայի կողմից (սեկրեցիայի համակարգեր, թաղանթային վեզիկուլներ), կա՛մ տեր բջջի կողմից (ընկալիչով միջնորդավորված, պեպտիդային փոխադրիչներ)։ Բակտերիալ սեկրեցիայի համակարգերը սպիտակուցային համալիրներ են, որոնք օգտագործվում են վիրուլենտության գործոնները բակտերիալ բջջապատի միջով արտաքին միջավայր հասցնելու համար։ Ներբջջային բակտերիալ ախտածինները ներխուժում են էուկարիոտիկ բջիջներ (ինչը կարող է հանգեցնել ֆագոլիզոսոմների ձևավորման և/կամ աուտոֆագիայի ակտիվացման), կամ բակտերիաները կարող են կլանվել ֆագոցիտների (մակրոֆագեր, մոնոցիտներ, նեյտրոֆիլներ...) կողմից։ Բակտերիա պարունակող ֆագոսոմն այնուհետև կարող է միաձուլվել էնդոսոմների և լիզոսոմների հետ, ինչը հանգեցնում է բակտերիաների քայքայմանը և պոլիմերային պեպտիդոգլիկանային մասնիկների ու մուրոպեպտիդների առաջացմանը։

### Ընկալիչներ
Բնածին իմունային համակարգը ճանաչում է ամբողջական պեպտիդոգլիկանը և պեպտիդոգլիկանային մասնիկները՝ օգտագործելով բազմաթիվ PRR-ներ (օրինաչափությունների ճանաչման ընկալիչներ), որոնք սեկրեցվում են, արտահայտվում են ներբջջային միջավայրում կամ արտահայտվում են բջջի մակերեսին:

#### Պեպտիդոգլիկան ճանաչող սպիտակուցներ
PGLYRP-ները (պեպտիդոգլիկան ճանաչող սպիտակուցները) առկա են միջատներից մինչև կաթնասուններ։ Կաթնասուններն արտադրում են չորս տեսակի սեկրեցվող լուծելի պեպտիդոգլիկան ճանաչող սպիտակուցներ (PGLYRP-1, PGLYRP-2, PGLYRP-3 և PGLYRP-4), որոնք ճանաչում են մուրամիլ պենտապեպտիդը կամ տետրապեպտիդը։ Դրանք կարող են նաև կապվել LPS-ի (լիպոպոլիսախարիդի) և այլ մոլեկուլների հետ՝ օգտագործելով պեպտիդոգլիկան-կապող ակոսից դուրս գտնվող կապող տեղամասերը։ Պեպտիդոգլիկանի ճանաչումից հետո PGLYRP-ները ակտիվացնում են պոլիֆենոլօքսիդազային (PPO) մոլեկուլները, Toll կամ իմունային անբավարարության (IMD) ազդանշանային ուղիները։ Դա հանգեցնում է հակամիկրոբային պեպտիդների (AMPs) արտադրությանը։

Կաթնասունների PGLYRP-ներից յուրաքանչյուրն ունի հյուսվածքային էքսպրեսիայի յուրահատուկ օրինաչափություններ: PGLYRP-1-ը հիմնականում էքսպրեսվում է նեյտրոֆիլների և էոզինոֆիլների հատիկներում: PGLYRP-3-ը և 4-ը էքսպրեսվում են մի շարք հյուսվածքների կողմից, ինչպիսիք են մաշկը, քրտնագեղձերը, աչքերը կամ աղիքային տրակտը: PGLYRP-1-ը, 3-ը և 4-ը ձևավորում են դիսուլֆիդային կապերով միացված հոմոդիմերներ և հետերոդիմերներ, որոնք անհրաժեշտ են դրանց բակտերիասպան ակտիվության համար: Դրանց կապումը բակտերիալ բջջապատի պեպտիդոգլիկանների հետ կարող է առաջացնել բակտերիալ բջջի մահ՝ փոխազդելով բակտերիալ տարբեր տրանսկրիպցիոն կարգավորիչ սպիտակուցների հետ: PGLYRP-ները հավանաբար նպաստում են բակտերիաների ոչնչացմանը՝ համագործակցելով այլ PRR-ների հետ՝ ֆագոցիտների կողմից բակտերիաների ճանաչումն ուժեղացնելու նպատակով:

PGLYRP-2-ը հիմնականում էքսպրեսվում է լյարդի կողմից և սեկրեցվում արյան շրջանառության մեջ: Նաև դրա էքսպրեսիան կարող է խթանվել մաշկի կերատինոցիտներում, բերանի խոռոչի և աղիքային էպիթելային բջիջներում: Ի տարբերություն մյուս PGLYRP-ների, PGLYRP-2-ը չունի ուղղակի բակտերիասպան ակտիվություն: Այն օժտված է պեպտիդոգլիկան ամիդազային ակտիվությամբ․ այն հիդրոլիզում է լակտիլ-ամիդային կապը MurNAc-ի և պեպտիդոգլիկանի ցողունային պեպտիդի առաջին ամինաթթվի միջև: Ենթադրվում է, որ PGLYRP-2-ի գործառույթն է կանխել իմունային համակարգի գերակտիվացումը և բորբոքմամբ պայմանավորված հյուսվածքների վնասումը՝ ի պատասխան NOD2 լիգանդների (տես ստորև), քանի որ MurNAc-ից պեպտիդային բաղադրիչի անջատումից հետո այդ մուրոպեպտիդներն այլևս չեն կարող ճանաչվել NOD2-ի կողմից: Ավելացող ապացույցները վկայում են, որ պեպտիդոգլիկան ճանաչող սպիտակուցների ընտանիքի անդամները գերակշռող դեր են խաղում աղիքային էպիթելային բջիջների՝ կոմենսալ միկրոբիոտայի նկատմամբ հանդուրժողականության (տոլերանտության) հարցում: Ապացուցվել է, որ PGLYRP-2-ի և 4-ի էքսպրեսիան կարող է ազդել աղիքային միկրոբիոտայի կազմի վրա:

Վերջերս հայտնաբերվել է, որ PGLYRP-ները (ինչպես նաև NOD-անման ընկալիչները և պեպտիդոգլիկանային փոխադրիչները) բարձր մակարդակով էքսպրեսվում են մկների զարգացող ուղեղում: PGLYRP-2-ը բարձր մակարդակով էքսպրեսվում է ուղեղի մի քանի շրջանների նեյրոններում, ներառյալ պրեֆրոնտալ կեղևը, հիպոկամպը և ուղեղիկը՝ դրանով իսկ մատնանշելով նեյրոնների վրա պեպտիդոգլիկանի հնարավոր ուղղակի ազդեցությունները: PGLYRP-2-ը բարձր մակարդակով էքսպրեսվում է նաև վաղ տարիքի երեխաների գլխուղեղի կեղևում, սակայն ոչ մեծահասակների կեղևային հյուսվածքների մեծ մասում: PGLYRP-1-ը նույնպես էքսպրեսվում է ուղեղում և շարունակում է էքսպրեսվել հասուն տարիքում:

#### NOD-անման ընկալիչներ
Հավանաբար պեպտիդոգլիկանի ամենահայտնի ընկալիչները NOD-անման ընկալիչներն են (NLRs)՝ հիմնականում NOD1-ը և NOD2-ը: NOD1 ընկալիչն ակտիվանում է iE-DAP-ի (γ-d-գլուտամիլ-մեզո-դիամինոպիմելինաթթու) կապումից հետո, մինչդեռ NOD2-ը ճանաչում է MDP-ն (մուրամիլ դիպեպտիդ)՝ իրենց LRR դոմենների միջոցով: Ակտիվացումը հանգեցնում է ինքնաօլիգոմերացման, ինչի արդյունքում ակտիվանում են երկու ազդանշանային կասկադներ: Մեկը խթանում է NF-κB-ի ակտիվացումը (RIP2-ի, TAK1-ի և IKK-ի միջոցով), երկրորդը հանգեցնում է MAPK ազդանշանային կասկադին: Այս ուղիների ակտիվացումը խթանում է բորբոքային ցիտոկինների և քեմոկինների արտադրությունը:

NOD1-ը էքսպրեսվում է տարբեր բջջային տիպերի կողմից, ներառյալ միելոիդ ֆագոցիտները, էպիթելային բջիջները և նեյրոնները: NOD2-ը էքսպրեսվում է մոնոցիտներում և մակրոֆագերում, աղիքային էպիթելային բջիջներում, Պանետի բջիջներում, դենդրիտային բջիջներում, օստեոբլաստներում, կերատինոցիտներում և այլ էպիթելային բջջային տիպերում: Որպես ցիտոզոլային սենսորներ, NOD1-ը և NOD2-ը պետք է կա՛մ հայտնաբերեն ցիտոզոլ մտած բակտերիաները, կա՛մ պեպտիդոգլիկանը պետք է քայքայվի՝ առաջացնելով բեկորներ, որոնք պետք է տեղափոխվեն ցիտոզոլ, որպեսզի այս սենսորները գործեն:

Վերջերս ապացուցվել է, որ NLRP3-ն ակտիվանում է պեպտիդոգլիկանի միջոցով՝ NOD1-ից և NOD2-ից անկախ մեխանիզմով։ Մակրոֆագերում հայտնաբերվել է, որ պեպտիդոգլիկանի քայքայումից առաջացած N-ացետիլգլյուկոզամինը ընկճում է հեքսոկինազի ակտիվությունը և խթանում դրա անջատումը միտոքոնդրիալ թաղանթից։ Այն նպաստում է NLRP3 ինֆլամասոմի ակտիվացմանը միտոքոնդրիալ թաղանթի թափանցելիության մեծացմամբ հարուցված մեխանիզմի միջոցով։

NLRP1-ը նույնպես դիտարկվում է որպես պեպտիդոգլիկանի ցիտոպլազմատիկ սենսոր: Այն կարող է ճանաչել MDP-ն և խթանել IL-1-ի սեկրեցիան՝ NOD2-ի հետ կապվելու միջոցով:

#### C տիպի լեկտինի ընկալիչներ (CLR)
C տիպի լեկտինները հիմնականում Ca2+ կախյալ սպիտակուցների գերընտանիք են, որոնք կապում են տարբեր ածխաջրեր (ներառյալ պեպտիդոգլիկանի գլիկանային կմախքը) և գործում են որպես բնածին իմունային ընկալիչներ: Պեպտիդոգլիկանին կապվող CLR սպիտակուցները ներառում են մանոզ-կապող լեկտինը (MBL), ֆիկոլինները, Reg3A-ն (ռեգեներացիայի գենային ընտանիքի սպիտակուց 3A) և PTCLec1-ը: Կաթնասունների մոտ դրանք սկսում են կոմպլեմենտի կասկադի լեկտինային ուղին:

#### Toll-անման ընկալիչներ
Toll-անման ընկալիչների (TLR) դերը պեպտիդոգլիկանի ուղղակի ճանաչման գործում հակասական է։ Որոշ հետազոտություններում հաղորդվել է, որ պեպտիդոգլիկանը ճանաչվում է TLR2-ի կողմից։ Սակայն TLR2-ի այս խթանող ակտիվությունը կարող է պայմանավորված լինել բջջապատի լիպոպրոտեիններով և լիպոտեյխոյաթթուներով, որոնք սովորաբար համատեղ մաքրվում են պեպտիդոգլիկանի հետ։ Նաև բակտերիաների տարբեր տեսակների միջև պեպտիդոգլիկանի կառուցվածքային տատանումները կարող են նպաստել այս թեմայի վերաբերյալ տարբերվող արդյունքներին։

## Որպես պատվաստանյութ կամ ադյուվանտ
Պեպտիդոգլիկանն օժտված է իմունոլոգիական ակտիվությամբ, ինչը կարող է խթանել իմունային բջիջներին՝ մեծացնելու ցիտոկինների էքսպրեսիան և ուժեղացնելու հակամարմիններից կախված սպեցիֆիկ պատասխանը, երբ այն համակցվում է պատվաստանյութի հետ կամ օգտագործվում է որպես առանձին ադյուվանտ։ MDP-ն, որը պեպտիդոգլիկանի հիմնական միավորն է, սկզբնապես օգտագործվել է որպես Ֆրեյնդի ադյուվանտի ակտիվ բաղադրիչ։ *Staphylococcus aureus*-ից ստացված պեպտիդոգլիկանն օգտագործվել է որպես պատվաստանյութ մկներին պաշտպանելու համար․ ցույց է տրվել, որ պատվաստանյութի ներարկումից 40 շաբաթ անց մկները ողջ են մնացել *S. aureus*-ի բարձր մահացու դոզայով վարակումից հետո։

## Ընկճում և քայքայում
Որոշ հակաբակտերիալ դեղամիջոցներ, ինչպիսին է պենիցիլինը, խաթարում են պեպտիդոգլիկանի արտադրությունը՝ կապվելով բակտերիալ ֆերմենտների հետ, որոնք հայտնի են որպես պենիցիլին-կապող սպիտակուցներ կամ DD-տրանսպեպտիդազներ: Պենիցիլին-կապող սպիտակուցները ձևավորում են կապեր պեպտիդոգլիկանի օլիգոպեպտիդային լայնակի կապերի միջև: Որպեսզի բակտերիալ բջիջը վերարտադրվի երկու կեսի բաժանման միջոցով, ավելի քան մեկ միլիոն պեպտիդոգլիկանային ենթամիավորներ (NAM-NAG+օլիգոպեպտիդ) պետք է միանան գոյություն ունեցող ենթամիավորներին: Տրանսպեպտիդազները կոդավորող գեների մուտացիաները, որոնք հանգեցնում են հակաբիոտիկի հետ փոխազդեցության նվազմանը, հակաբիոտիկակայունության առաջացման զգալի աղբյուր են: Քանի որ պեպտիդոգլիկանը բացակայում է նաև L-ձև բակտերիաների և միկոպլազմաների մոտ, երկուսն էլ կայուն են պենիցիլինի նկատմամբ:

Պեպտիդոգլիկանի սինթեզի այլ փուլեր նույնպես կարող են թիրախավորվել: Արտաքին օգտագործման հակաբիոտիկ բացիտրացինը թիրախավորում է C-55-իզոպրենիլ պիրոֆոսֆատի օգտագործումը: Լանտիբիոտիկները, որոնք ներառում են սննդային կոնսերվանտ նիզինը, թիրախավորում են լիպիդ II-ը:

Լիզոցիմը, որը հայտնաբերվում է արցունքի մեջ և հանդիսանում է մարմնի բնածին իմունային համակարգի մաս, իր հակաբակտերիալ ազդեցությունն իրականացնում է պեպտիդոգլիկանի β-(1,4)-գլիկոզիդային կապերը քայքայելու միջոցով: Լիզոցիմն ավելի արդյունավետ է գործում գրամ-դրական բակտերիաների դեմ, որոնցում պեպտիդոգլիկանային բջջապատը բաց է, քան գրամ-բացասական բակտերիաների դեմ, որոնք ունեն պեպտիդոգլիկանի շերտը ծածկող լիպոպոլիսախարիդի արտաքին շերտ: Բակտերիալ պեպտիդոգլիկանի մի քանի մոդիֆիկացիաներ կարող են հանգեցնել լիզոցիմի կողմից քայքայման նկատմամբ կայունության: Բակտերիաների զգայունությունը քայքայման նկատմամբ զգալիորեն կախված է նաև հակաբիոտիկների ազդեցությունից: Հակաբիոտիկների ազդեցությանը ենթարկված բակտերիաները սինթեզում են պեպտիդոգլիկան, որը պարունակում է ավելի կարճ շաքարային շղթաներ և թույլ է կապակցված, ինչի հետևանքով այս պեպտիդոգլիկանն ավելի հեշտությամբ է քայքայվում լիզոցիմի կողմից:

## Ծանոթագրություններ

Կատեգորիա:Բազմաշաքարներ
Կատեգորիա:Բակտերիաներ
Կատեգորիա:Բջջաբանություն
Կատեգորիա:Մանրէաբանություն
Կատեգորիա:Պոլիմերներ