БИОХИМИЯ, 2013, том 78, вып. 7, с. 1068–1088
УДК 577.114
Пространственная структура полисахаридов растительных клеточных стенок и ее функциональная значимость
Обзор
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: высшие растения, клеточная стенка, полисахариды, пространственная структура, целлюлоза, ксилан, рамногалактуронан I.
Аннотация
Растительные полисахариды составляют основную массу органического вещества биосферы. Построенная на их основе клеточная стенка служит ключевой структурой растительного организма и во многом определяет особенности его биологии. В целом, в клеточной стенке высших растений представлено около десяти типов полисахаридных остовов, декорирование которых разнообразными заместителями приводит к формированию бесконечного множества углеводных структур. Каждый из многочисленных типов клеток, присутствующих в растениях, характеризуется спецификой клеточной стенки, которая во многом базируется на особенностях строения полисахаридов. Структура полисахаридов непосредственно в геноме не кодируется, и существует некоторая вариабельность многих параметров их строения (молекулярная масса, длина и расположение боковых цепей, наличие модифицирующих групп и т.д.). Размах этой вариабельности ограничивается «функциональной пригодностью», которая во многом основана на параметрах пространственной организации и способности к формированию надмолекулярных образований определенного типа. Следовательно, в случае полисахаридов выполнение функции обеспечивает не конкретная молекулярная структура, а определенный тип молекул, обладающий некоторой степенью гетерогенности. В обзоре обобщены данные об особенностях строения полисахаридов растительных клеточных стенок, рассмотрено формирование надмолекулярных комплексов, приведены примеры ткане- и стадия-специфичных полисахаридов и функционально значимых углевод-углеводных взаимодействий в клеточной стенке, а также представлены подходы, применяющиеся для анализа пространственной структуры сложных полисахаридов и их комплексов.