ساختار دیواره و غشای سلولی قارچی
پوشش سلولی قارچ دارای دو لایه اصلی است: یک دیواره سلولی خارجی که عمدتاً از کیتین و بتا-گلوکانهای متصل به مانوپروتئینها ساخته شده است، و در زیر آن یک غشای پلاسمایی که ارگوسترول استرول غالب آن است. دیواره به سلول شکل، استحکام مکانیکی و محافظت در برابر استرس اسمزی میدهد، در حالی که غشای ارگوسترول سیالیت و انتقال را کنترل میکند. از آنجا که هر دو لایه حاوی مولکولهایی هستند که در سلولهای انسانی وجود ندارند یا متفاوت هستند، اهداف اصلی داروهای ضد قارچ محسوب میشوند.
Definition
دیواره و غشای سلولی قارچ، پوشش سلولی قارچها را تشکیل میدهند: یک دیواره خارجی از کیتین و پلیساکاریدهای بتا-گلوکان که به مانوپروتئینها متصل هستند، و یک غشای پلاسمایی را احاطه کردهاند که استرول مشخصه آن ارگوسترول است و نه کلسترول سلولهای حیوانی.
Scope
این موضوع به ترکیب مولکولی و سازماندهی لایهای دیواره قارچی (کیتین، بتا-۱،۳- و بتا-۱،۶-گلوکان، مانوپروتئینها)، نقش ارگوسترول در غشای پلاسمایی، سیگنالینگ یکپارچگی دیواره سلولی که پوشش را تحت استرس حفظ میکند، و نحوه عملکرد این ساختارها به عنوان اهداف انتخابی ضد قارچ میپردازد. این یک زیستشناسی مرجع است و نه راهنمای بالینی.
Core questions
- چه پلیمرهایی دیواره سلولی قارچی را تشکیل میدهند و چگونه سازماندهی شدهاند؟
- چگونه ارگوسترول غشای قارچی را از غشاهای میزبان متمایز میکند؟
- چگونه سلول یکپارچگی دیواره را تحت استرس حفظ میکند؟
- کدام اجزای پوشش به عنوان اهداف انتخابی ضد قارچ مورد بهرهبرداری قرار میگیرند؟
Key concepts
- کیتین
- بتا-۱،۳-گلوکان و بتا-۱،۶-گلوکان
- مانوپروتئینها
- معماری لایهای دیواره
- ارگوسترول
- سیالیت غشای پلاسمایی
- مسیر سیگنالینگ یکپارچگی دیواره سلولی (CWI)
- اهداف انتخابی ضد قارچ (ارگوسترول، بتا-گلوکان سنتاز)
Mechanisms
دیواره قارچی به صورت لایهای ساخته شده است: یک اسکلت داخلی و تحملکننده بار مکانیکی از کیتین (پلیمری از N-استیلگلوکوزامین) و بتا-۱،۳-گلوکان از طریق بتا-۱،۶-گلوکان به یک لایه خارجی از مانوپروتئینها متصل میشود که واسطه تعاملات سطحی است. این پلیمرها توسط آنزیمهای متصل به غشا مانند کیتین سنتازها و بتا-۱،۳-گلوکان سنتاز سنتز میشوند. غشای پلاسمایی زیر دیواره از ارگوسترول به عنوان استرول اصلی خود استفاده میکند که سیالیت غشا و فعالیت پروتئینهای غشایی را تعیین میکند. هنگامی که دیواره مختل میشود، مسیر سیگنالینگ یکپارچگی دیواره سلولی استرس سطحی را حس کرده و بازسازی جبرانی و بیوسنتز را برای حفظ پوشش تحریک میکند.
Clinical relevance
چندین دسته داروی ضد قارچ بر این پوشش عمل میکنند: آزولها و آلیلامینها بیوسنتز ارگوسترول را مهار میکنند، پلیانها مستقیماً به ارگوسترول متصل میشوند، و اکینوکاندینها بتا-۱،۳-گلوکان سنتاز را مهار میکنند. اجزای دیواره سلولی نیز توسط سیستم ایمنی میزبان شناسایی میشوند. این مدخل توضیح میدهد که چرا این ساختارها اهداف دارویی و لیگاندهای ایمنی هستند؛ توصیههای دوز یا درمان را ارائه نمیدهد.
Evidence & guidelines
توضیحات ارائه شده در اینجا از بررسیهای روایی فعلی زیستشناسی دیواره و غشای سلولی قارچی و از کتابهای درسی استاندارد قارچشناسی گرفته شدهاند؛ آنها اجماع مکانیکی را خلاصه میکنند تا نتایج آزمایشهای بالینی را.
History
کارهای بیوشیمیایی اولیه، کیتین و گلوکانها را به عنوان پلیمرهای ساختاری دیواره قارچی و ارگوسترول را به عنوان استرول مشخصه غشا معرفی کردند. مطالعات مولکولی و ژنتیکی بعدی در قارچهای مدل، آنزیمهای سنتزی و مسیر سیگنالینگ یکپارچگی دیواره سلولی را مشخص کردند، در حالی که توسعه بالینی پلیانها، آزولها، آلیلامینها و اکینوکاندینها هر لایه از پوشش را به یک استراتژی درمانی خاص مرتبط ساخت.
Key figures
- Neil A. R. Gow
- Jean-Paul Latge
- David E. Levin
Related topics
Seminal works
- gow-2017
- levin-2011
Frequently asked questions
- دیواره سلولی قارچ از چه چیزی ساخته شده است؟
- عمدتاً از کیتین و بتا-گلوکانها (بتا-۱،۳- و بتا-۱،۶-گلوکان) که به مانوپروتئینها متصل شدهاند و در لایههایی سازماندهی شدهاند که به سلول شکل و محافظت اسمزی میدهند.
- چرا ارگوسترول مهم است؟
- ارگوسترول استرول اصلی غشاهای قارچی است و نقشی را ایفا میکند که کلسترول در سلولهای حیوانی دارد. از آنجا که با کلسترول متفاوت است، یک هدف انتخابی برای چندین دسته داروی ضد قارچ محسوب میشود.