藻类聚糖 (ALGAL GLYCANS)
【预备知识】
- 绿色植物和藻类的糖生物学 #154
绿藻门 (Chlorophyta) 和链形植物门 (Streptophyta) 进化枝中只有少数绿藻的聚糖得到了详细研究。然而，理解它们多样化的多糖结构可能对陆地植物中存在的更复杂结构的进化具有重要意义。
绿色植物被认为在 800 到 1200 百万年前分化为绿藻门和链形植物门。绿藻门，包括各种海洋、淡水和陆地绿藻，它们的细胞壁通常与链形植物的细胞壁截然不同。例如，莱茵衣藻 (Chlamydomonas reinhardtii) 的细胞外基质是一个由 HRGPs 形成的晶体格，而原绿藻 (prasinophytes) 中的这个基质富含 Kdo 和 Dha。
链形植物门包括陆地植物和轮藻 (charophyte) 藻类，包括后期分化的接合藻纲 (Zygnematophyceae)，后者目前被认为包括陆地植物最接近的现存亲属。事实上，单细胞接合藻 珍珠笔藻 (Penium margaritaceum) 的细胞壁含有纤维素、果胶和半纤维素样聚糖。
随着全基因组测序和广泛转录组分析的出现，糖基合成相关 GTs 的详细系统发育树正在建立，包括来自绿藻和陆地植物的 GTs。需要此类数据来制定假设，预测在绿藻门和链形植物门中不同结构形式的多样化细胞壁多糖是何时以及如何进化的。需要对藻类和陆地植物细胞壁聚糖进行详细的结构和结构分析，以及对相应 GTs 的底物和受体特异性进行分析，以解决绿色植物内的许多进化转变。
人类使用了许多特化的藻类多糖。例如，红藻和褐藻产生的几种多糖在食品工业中用作胶凝剂、稳定剂、增稠剂和乳化剂。它们也用于油漆、化妆品、纸张中，并作为科学研究的试剂。这些多糖包括琼脂糖 (agarose)（琼脂）和角叉菜胶 (carrageenan)，它们是从红海藻中获得的硫酸化半乳聚糖。这些多糖由重复的二糖 3-β-D-Galp-1-4-3,6-脱水-α-L-Galp-1 单元组成。一些 d-Galp 和 l-Galp 单元被 O-甲基化。丙酮酸盐和硫酸盐基团也可能以少量存在。褐藻的各种物种产生的海藻酸盐 (Alginate)，一种由 1-4 连接 β-D-ManpA 及其 C-5 差向异构体 1-4 连接 α-L-GulpA 组成的线性多糖，是商业上重要多糖的另一个例子。这些单糖通常排列在纯 ManpA 或纯 GulpA 的块中，这些块由包含 4-ManpA-1-4-GulpA-1 序列的区域分隔。
褐海藻产生的多糖在疾病治疗中具有潜力。昆布多糖 (Laminaran) 是一种由 1-3 和 1-6 连接 β-D-Glcp 残基组成的线性储存多糖。有报道称昆布多糖具有抗凋亡和抗肿瘤活性。褐藻糖胶 (Fucoidans) 是一组从几种褐藻中分离出来的硫酸化多糖，据报道具有抗凝血、抗肿瘤、抗血栓形成、抗炎和抗病毒特性。褐藻糖胶具有 1-3 连接 α-Fucp 的骨架，该骨架在 O-2 位被岩藻糖和在 O-4 位被硫酸盐或岩藻糖取代。其他褐藻糖胶具有交替的 1-3 和 1-4 连接 α-Fucp 残基的骨架。
