Glykobiologi er betegnelsen for kulhydraternes biologi. Mens proteiner og DNA studeres i detaljer, og også fedtstofferne er blevet studeret grundigt, har kulhydraterne nærmest været et irritationsmoment for den biologiske forskning, fordi deres sukkerkomponenter er så besværlige at karakterisere. Imidlertid findes der komplekse kulhydrater overalt i kroppen, både på overfladen af alle celler og i mellemrummene mellem dem, og i de sidste 5-10 år har udviklingen i deres udforskning taget fart. I 1993 modtog professorerne Ulf Lindahl fra Uppsala og Dick Heinegård fra Lund en medicinsk pris, Anders Jahres "Store medicinske pris", for deres udforskning af henholdsvis heparin og bindevæv. Heparin er et polysaccharid, som er i stand til at forhindre blodkoagulation. Dette blev opdaget allerede i 1916. Heparin produceres i mastceller, mens det beslægtede heparansulfat produceres af næsten alle pattedyrceller. Heparansulfat er bundet til proteiner, og mens proteinkernen er forankret i cellens plasmamembran, stikker polysaccharidet ud af cellens overflade. Da polysaccharidkæderne er negativt ladede, kan de opsnappe proteiner, som er positivt ladede. Derved kan biologisk aktive proteiner, såsom cytokiner eller visse enzymer, bindes til disse kulhydratkæder, som stikker ud fra cellens overflade. Sandsynligvis kan mange forskellige stoffer blive opfanget af kulhydraterne, som altså ikke har en særlig specifik funktion. Blodkoagulationen hæmmes ved, at de for koagulationsprocessen nødvendige enzymer bindes til en serinproteasehæmmer, som kaldes antitrombin. Antitrombinmolekylet har imidlertid normalt en struktur, som ikke er særligt god til at binde enzymerne, men hvis heparin bindes til antitrombinet, sker der en ændring i strukturen, som gør det lettere for molekylet at binde koagulationsenzymerne og dermed hæmme blodkoagulationen. Nogle af enzymerne bindes endog direkte til kulhydratkæden, og de er dermed afskåret fra at deltage i koagulationsprocessen. Disse forskellige virkninger betyder, at heparin fremkalder en inaktivering af enzymerne, der er flere tusinde gange større end ved situationen uden heparin. Længe før denne virkning af heparin er blevet kendt på det molekylære plan, har stoffet været brugt som lægemiddel mod blodpropper. Man fandt simpelthen ud af, at heparin opløste blodpropper eller hindrede deres dannelse, uden at man havde den ringeste forklaring på fænomenet. Efter at man nu kender mekanismen, har det været muligt at udvikle en ny type af heparin, såkaldt lavmolekylær heparin, der har forbedrede egenskaber. På blodkarrenes inderside findes endotelceller, som på overfladen har heparansulfat-kulhydrater, som formentlig nedsætter risikoen for blodpropper. Derimod er det stadig uklart, hvad heparinens funktion er i mastcellen, måske skal mastcellerne hæmme koagulationsenzymer, som dannes af makrofager ved betændelsesreaktioner, men det er kun en arbejdshypotese (Nordisk Medicin, bind 109, nr. 1, 1994, s. 4-8, Ulf Lindahl). Men det er sikkert ikke hele forklaringen, for de fleste af mastcellernes heparin mangler evnen til at hæmme koagulationen, og desuden findes heparinlignende stoffer i marine muslingers mastcellelignende celler, selv om muslingerne mangler blodcirkulation og derfor ikke har noget blodkoagulationsproblem. For nyligt er det blevet påvist, at kulhydratkæderne kan virke som bro mellem forskellige proteiner og dermed fastholde dem i en form, så de kommer til at virke som et hormon. Det er påvist, at et protein, som kaldes fibroblast-vækstfaktor (FGF-2), kun kan bindes til sin receptor, hvis den holdes på plads af en kulhydratkæde af heparansulfat på cellens overflade. Vækstfaktoren giver cellen signal om at udføre hurtigere celledelinger. FGF-2 hormonet holdes på plads på receptoren ved hjælp af en kulhydratkæde på tolv sukkerenheder, som danner bro mellem hormonet og receptoren. For at kulhydratkæden skal være aktiv og kunne udføre denne funktion, må der være påsat sulfatgrupper på kulhydratkæden. Man har i dag intet som helst kendskab til, hvordan denne vigtige funktion af kulhydratkæderne reguleres og styres i cellen, bortset fra at det må ske ved hjælp af nogle af cellens enzymer. (BioNyt/biologi) 1994

Tegn abonnement på

BioNyt Videnskabens Verden (www.bionyt.dk) er Danmarks ældste populærvidenskabelige tidsskrift for naturvidenskab. Det er det eneste blad af sin art i Danmark, som er helliget international forskning inden for livsvidenskaberne.

Bladet bringer aktuelle, spændende forskningsnyheder inden for biologi, medicin og andre naturvidenskabelige områder som f.eks. klimaændringer, nanoteknologi, partikelfysik, astronomi, seksualitet, biologiske våben, ecstasy, evolutionsbiologi, kloning, fedme, søvnforskning, muligheden for liv på mars, influenzaepidemier, livets opståen osv.

Artiklerne roses for at gøre vanskeligt stof forståeligt, uden at den videnskabelige holdbarhed tabes.