ペプチドグリカンと糖タンパク質の違いとは?

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ペプチドグリカンと糖タンパク質の主な違いは、ペプチドグリカンが細菌の細胞壁に存在する糖鎖とペプチドのポリマーであるのに対し、糖タンパクは共有結合した糖鎖を持つタンパク質である点です。

ペプチドグリカンと糖タンパク質は、糖鎖が他の化学成分と共有結合していることを特徴とする2種類の糖質複合体です。

 さらに、ペプチドグリカンはタンパク質部分を含まず、ペプチドグリカン中の糖は他の場所に存在しないが、糖タンパク質は定義されたタンパク質のアミノ酸側鎖にオリゴ糖鎖が結合したものです。

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ペプチドグリカンとは?

ペプチドグリカンまたはムレインは、細菌の細胞壁に存在する高分子です。

ペプチドグリカン中の2つの糖成分は、β-(1, 4)結合したN-アセチルグルコサミン(NAG)およびN-アセチルムラミン酸(NAM)です。

これら2つの糖成分は、N-アセチルムラミン酸に交互に結合しており、3〜5個のアミノ酸からなるペプチド鎖となっている。

このペプチド鎖は、他のペプチド鎖によって架橋されることもあります。

しかし、これらの糖とアミノ酸は、ほとんどの細菌において、形質膜の外側に網目状の層を形成している。

そして、この層が細菌細胞壁です。

細菌細胞壁の主な機能は、浸透圧をコントロールしながら、細菌細胞に構造的強度を与えることである

また、ペプチドグリカンは細菌の二元分裂にも一役買っている。

What is the Difference Between Peptidoglycan and Glycoprotein:図1 ペプチドグリカン

さらに、細菌の細胞壁のペプチドグリカン層の厚さは、細菌をグラム陽性とグラム陰性に分類するための特徴です。

一般に、グラム陽性菌のペプチドグリカン層の厚さは20~80 nmであるのに対し、グラム陰性菌のペプチドグリカン層の厚さは7~8 nmです。

また、ペプチドグリカンはグラム陽性菌の乾燥重量の90%を占めるのに対し、グラム陰性菌の乾燥重量は10%です。

糖タンパク質とは?

糖タンパク質は、タンパク質にオリゴ糖が結合した糖鎖複合体の一種である

糖タンパク質は、真核細胞の細胞膜や血液中に存在することが重要です。

ここで、糖タンパク質分子のオリゴ糖鎖は細胞膜から突き出ており、タンパク質分子は膜貫通タンパク質として存在している。

細胞膜上の糖タンパク質の主な機能の一つは、周囲の水分子と水素結合を作ることで膜を安定化させることである

一方、細胞膜や血液中の糖タンパク質は、抗原として、細胞が自己か非自己かを認識するのに役立っている。

  また、細胞膜上の糖タンパク質は、細胞接着の役割を担っている。

さらに、糖タンパク質はホルモンや神経伝達物質の受容体分子として、細胞間のシグナル伝達経路の引き金となる。

さらに、糖タンパク質は多様な分子群です。

例えば、構造分子であるコラーゲン、潤滑油であるムチン、トランスフェリンなどの輸送分子、免疫グロブリンや組織適合性抗原などの免疫分子、HCGやTSHなどのホルモンなどです。

ペプチドグリカンと糖タンパク質の類似性

  • ペプチドグリカンと糖タンパク質は、糖鎖に別の化学成分が結合した2種類の複合糖質です。
  • どちらも異なる種類の細胞の外表面に存在する。
  • また、それぞれの糖鎖の成分間には共有結合が存在する。

ペプチドグリカンと糖タンパク質の違いについて

定義

ペプチドグリカンは多くの細菌の細胞壁を形成する物質で、グリコサミノグリカン鎖が短いペプチドで結合したものであり、糖タンパク質はポリペプチド鎖に糖鎖が結合した一群のタンパク質を意味する。

これがペプチドグリカンと糖タンパク質の大きな違いです。

分子の種類

さらに、ペプチドグリカンは高分子であるが、糖タンパク質は高分子ではない。

コンポーネント

ペプチドグリカンはN-アセチルムラミン酸にNAG, NAMが結合したものであり、糖タンパク質はタンパク質にオリゴ糖鎖が結合したものです。

従って、この点がペプチドグリカンと糖タンパク質の重要な違いです。

糖類

また、ペプチドグリカンの糖は他では手に入らないが、糖タンパク質の糖は他の生体系でも当然存在する。

タンパク質

また、ペプチドグリカンにはタンパク質が存在しないが、糖タンパク質にはタンパク質が存在する。

発生状況

ペプチドグリカンと糖タンパク質のもう一つの違いは、ペプチドグリカンは細菌の細胞壁に存在し、糖タンパクは真核生物の細胞膜や血液中に存在することである

役割

ペプチドグリカンと糖タンパク質のもう一つの違いは、その役割です。

ペプチドグリカンは細菌の細胞壁に構造的強度を与え、浸透圧に対抗する。

一方、糖タンパク質は細胞認識、細胞接着、シグナル認識などに役立っている。

結論

ペプチドグリカンは、NAG、NAM、N-アセチルムラミン酸を含むポリマーです。

細菌の細胞壁にのみ存在し、構造的強度を与え、浸透圧を制御している。

また、その糖は他の場所には存在せず、定義されたタンパク質も含んでいない。

一方、糖タンパク質は、タンパク質にオリゴ糖が結合したものです。

真核生物の細胞膜上にも、血液中にも存在する。

細胞の認識、付着、化学信号の伝達を担っている。

したがって、ペプチドグリカンと糖タンパク質の主な違いは、その構造、存在、機能です。

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