ヘテロまたはヘテログリカンは、糖の異なる種類の10個の以上の単糖単位から構成されている全ての炭水化物を含む多糖類の群に分類複合糖質の群です。
自然界で合成されるヘテロ多糖類のほとんどは、通常、2つの異なる単糖類しか含みません。一方、合成ヘテロ多糖は、一般に3つ以上の異なる単糖ユニットを持っています。
ヘテロ多糖の基本単位の例（出典：Wikimedia Commonsを介したCcostell）
ヘテロ多糖類は、生命に不可欠な機能を果たす高分子です。それらは、さまざまな種類のグリコシド結合によって繰り返し一緒にリンクされた複数の異なる糖モノマー（単糖）で構成されています。
自然界で最も頻繁に見られる複雑な炭水化物には、ヘミセルロース、ペクチン、および寒天があり、これらのほとんどは、食品産業に商業的に関心のある多糖類です。
医学的文脈において、最も研究されているヘテロ多糖類は、結合組織のもの、血液型のもの、γ-グロブリンなどの糖タンパク質に関連するもの、および中枢神経系のニューロンをコーティングする糖脂質でした。
長年にわたり、科学の進歩に伴い、ヘテロ多糖類の研究のためにさまざまな技術が開発されてきましたが、それらは一般に、構成する単糖類への分解と個々の分析を伴います。
これらの分離技術は炭水化物ごとに異なり、各炭水化物の物理的および化学的特性に依存します。ただし、クロマトグラフィーは、ヘテロ多糖類の分析に最も広く使用されている手法です。
特徴と構造
ヘテロ多糖類は、2つ以上の異なる単糖類の繰り返し単位で構成される線状または分岐ポリマーです。これらの単糖が同じ比率である場合とそうでない場合があることを考慮に入れなければならない。
ヘテロ多糖類は複雑な構造を持ち、一般に分岐したトポロジーを持ち、ネイティブな状態では非対称でややアモルファスの形態をしています。
ヘテロ多糖類（単糖類、二糖類、またはオリゴ糖類）を構成する繰り返し単位は、α-またはβ-グルコシド結合によって結合されています。これらのユニットでは、メチル基やアセチル基などの修飾や置換、特に分岐の観察が一般的です。
さらに、特定の分子とヘテロ多糖類との会合は、後者に正味の電荷を与えることができ、これは様々なタイプの細胞において重要な生理学的機能を持っています。
細菌の炭水化物
微生物ヘテロ多糖は、直鎖状または分岐状の3から8個の単糖の繰り返し単位で構成されています。それらは、一般に、単糖類D-グルコース、D-ガラクトース、L-ラムノースから構成されています。
割合は少ないが、フコース、マンノース、リボース、フルクトース、単糖類、グリセリン等で置換された単糖類が得られる。
特徴
典型的には、ヘテロ多糖類はバクテリアから人間まで、すべての王国の生物の細胞外支持体として機能します。これらの糖は、繊維状タンパク質とともに、動物の細胞外マトリックスおよび植物の中間層の最も重要な成分です。
ヘテロ多糖類はタンパク質と関連して頻繁に見られ、プロテオグリカン、グリコサミノグリカン、さらにはムコ多糖類を形成します。これらは、とりわけ、水の吸収の調整、一種の細胞「セメント」としての機能、生物学的潤滑剤としての機能など、さまざまな機能を実行します。
結合組織のヘテロ多糖類は、その構造に酸基を持っています。これらは、水分子と金属イオン間のブリッジとして機能します。これらの組織で最も一般的なヘテロ多糖は、硫酸置換されたウロン酸です。
プロテオグリカンは、原形質膜の構造要素として見つけることができ、細胞膜の表面での刺激の受容において補助受容体として作用し、内部応答メカニズムを刺激します。
グロブリンは、多くの動物の免疫系の一部である糖タンパク質であり、それらの認識システムは、それらがそれらの最外層にあるヘテロ多糖の部分に基づいています。
ヘパリンは抗凝固機能を持ち、硫酸化置換基を持つ二糖類を使用してそれらの負電荷を減らし、トロンビンと血小板の間の結合を妨げ、次に抗トロンビンの結合とプロトロンビンの不活性化を促進するムコグラカンです。
例
ヘミセルロース
この用語は、グルコース、キシロース、マンノース、アラビノース、ガラクトース、およびさまざまなウロン酸などの単糖を構造中に含むヘテロ多糖のグループを含みます。ただし、最も一般的な構造は、キシランとキシログリカンのβ-1,4結合で結合した線状ポリマーです。
これらのヘテロ多糖類は植物の細胞壁に非常に豊富です。それらはまた、濃縮アルカリ性溶液に可溶であり、いくつかのタイプは、それらが植物組織においてセメント剤として作用する原線維形態を発達させる。
ペクチン
ペクチンは、植物の主要な起源の細胞壁間の中間層の多糖類です。その主成分はα-D-1,4結合で結合されたD-ガラクツロン酸で、一部のカルボキシルはメチル基でエステル化されています。
このタイプの糖は、メチルエステルやガラクトース、ラビノース、ラムノースなどの他の糖と接触して容易に重合する能力があります。これらは、ジャム、コンポート、砂糖入りガムなどの一部の製品に固さを与えるために食品業界で広く使用されています。
ヘパリン
これは、血液や、動物の肺、腎臓、肝臓、脾臓などのさまざまな臓器で産生される抗凝固剤です。D-グルクロン酸またはL-イズロン酸とN-アセチル-D-グルコサミンの12〜50回の繰り返しで構成されています。ヘパリンは、強い負電荷を持つグリコサミノグリカン型の多糖類です。
ヘパリンは産業上非常に重要であり、バクテリアの遺伝子工学から人工的に、または牛の肺や豚の腸粘膜から自然に得られます。
ヒアルロン酸
これは、その粘性、弾性、およびレオロジー特性により、美容業界で潤滑剤として最も使用されている薬物の1つです。それは細胞周期の細胞の活動を減らすので、目の潤滑剤、関節のショックアブソーバーとして、そして老化プロセスを遅らせるために使用されます。
これは、グリコサミノグリカンのグループに属するポリマーであり、β-1,3結合で結合されたD-グルクロン酸とN-アセチル-D-グルコサミンで構成されています。それは、ほとんどすべての原核細胞と真核細胞、特に結合組織と動物の皮膚に見られます。
参考文献
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