Apa yang dimaksud dengan peptidogilikan dan agarosa?

Peptidoglikan dan agarosa merupakan heteropolisakarida. Dinding sel bakteri dan alga mengandung peptidoglikan. Peptidoglikan merupakan komponen kaku dinding sel bakteri yang terbentuk dari ikatan antara oligopeptida dengan glikan (polimer karbohidrat). Polimer karbohidrat pada peptidoglikan merupakan heteropolimer dari pengulangan residu N-Acetylglucosamine (GlcNAc) dan N-Acetylmuramic acid (Mur2Ac) melalui ikatan β(1→4). Polimer linear ini terletak berdampingan pada dinding sel yang dihubungkan oleh tetrapeptida pendek dengan urutan L-Ala D-Glu L-Lys D-Ala dan pentaglycine. Pentamer glisin membentuk ikatan peptida dengan ujung C-terminal dan dengan gugus amino rantai samping dari lisin pada tetrapeptida. Ikatan ini menghasilkan jaringan tiga dimensi yang kuat secara mekanik yang dinamakan peptidoglikan. Enzim lisozim dapat mengkatalisis reaksi hidrolisis ikatan glikosida β-(1→4) antara GlcNAc dan Mur2Ac.

image

Struktur peptidoglikan dapat didegradasi oleh lisozim. Lisozim terutama terdapat pada air mata yang fungsinya diduga sebagai pertahanan melawan bakteri yang menginfeksi mata. Lisozim juga ditemukan pada putih telur. Lisozim juga dihasilkan oleh virus bakteri tertentu sebagai langkah essensial pada siklus inveksi bakteri oleh virus tersebut. Oleh sebab itu, lisozim disebut juga sebagai zat antibakteri alami. Lisozim putih telur ayam adalah monomer dengan jumlah residu asam amino 129. Enzim lisozim ini mempunyai Mr 14296. Enzim ini merupakan enzim pertama yang ditentukan struktur tiga dimensinya oleh David Philips dan koleganya pada tahun 1965. Penisilin dan antibiotik membunuh bakteri dengan mencegah sintesa dari cross-link peptida pendek pada peptidoglikan yang mengakibatkan dinding sel sangat lemah dan akhirnya sel lisis.

Peptidoglikan, agar dan agarosa merupakan kelompok heteropolisakarida. Agar berbeda dengan agarosa. Alga merah laut tertentu termasuk beberapa rumput laut mempunyai dinding sel yang mengandung agar, suatu campuran heteropolisakarida sulfat yang dibuat dari D-galaktosa dan sebuah turunan L-galaktosa yang berikatan antara C-3 dan C-6. Agar adalah campuran kompleks polisakarida, semuanya dengan struktur backbone yang sama, tetapi subtitusi dengan derajat yang bervariasi dengan sulfat dan piruvat. Agar digunakan untuk memadatkan media pertumbuhan bakteri. Penggunaan komersial lainnya dari agar adalah sebagai ‘kapsul’ untuk beberapa vitamin dan obat-obatan. Kapsul dari agar merupakan material agar kering yang larut dalam pencernaan tetapi inert untuk dimetabolisme.

Agarosa termasuk kelompok heteropolisakarida. Agarosa mempunyai Mr sekitar 150.000. Agarosa merupakan komponen agar dengan gugus bermuatan paling sedikit. Unit pengulang agarosa terdiri dari residu D-galactose yang berikatan β-(1→4) dengan 3,6anhydro-L-galactose (D-Gal(β1→4)3,6-anhydro-L-2S). Unit ini dihubungkan oleh ikatan glikosidik α-(1→3) untuk membentuk polimer 600 sampai 700 residu. Residu 3,6-anhydrogalactose yang mempunyai sebuah ester sulfat pada C-2 dimuat pada gambar berikut:

Sifat pembentukan gel yang luar biasa dari agarosa membuatnya bermanfaat pada laboratorium biokimia. Ketika suspensi agarosa di dalam air dipanaskan dan didinginkan, agarosa membentuk sebuah double helix: dua molekul memutar bersama dalam orientasi paralel dengan pengulangan helix tiga residu. Molekul air terperangkap di dalam rongga. Dengan demikian, gel merupakan matriks tiga-dimensi yang terperangkap sejumlah besar air. Gel agarosa digunakan sebagai penyangga inert untuk pemisahan fragmen DNA secara elektroporesis yang merupakan bagian teknik yang essensial dari rekayasa genetik.