Glucobiología

La glucobiología es el estudio de la biosíntesis, la estructura, la función y la evolución de los glucanos y los glucoconjugados. El estudio de los cambios dinámicos en los perfiles glucanos y glucoconjugados es esencial para comprender los procesos biológicos clave en los organismos. El sistema inmunitario humano funciona en gran medida a través de interacciones glucano-proteína. Se está estudiando la fisiología y el reconocimiento de las glucoproteínas, los glucolípidos y los carbohidratos de los patógenos para los tratamientos de última generación, las vacunas y el diagnóstico del cáncer y las enfermedades autoinmunitarias.  

Los restos de carbohidrato de las glucoproteínas y los glucolípidos de la superficie celular funcionan en los procesos de comunicación celular y en las respuestas fisiológicas. Las glucoproteínas y los glucolípidos de la superficie celular proporcionan anclajes para la adhesión intercelular y puntos de unión para los anticuerpos y otras proteínas, y funcionan como sitios receptores para bacterias y virus. Los patrones alterados de glucosilación de la superficie celular están asociados con la diferenciación, el desarrollo y la infección vírica de las células, y son diagnósticos en ciertos cánceres, siete de los cuales se correlacionan con cambios en la expresión o ubicación de las glucosiltransferasas correspondientes.

Las aplicaciones comunes son los campos de investigación de la glucómica y la glucoproteómica, que abarcan áreas como la síntesis de glucanos, la glucosilación y la desglucosilación, y el análisis de glucanos. La glucómica es un subconjunto de la glucobiología cuyo objetivo es identificar la estructura y la función de los glucanos o el glucidoma en una célula u organismo. La glucoproteómica se centra en la determinación de las posiciones e identidades de los glucanos en las glucoproteínas de las células o los tejidos. La espectroscopia de masas se utiliza ampliamente en los campos de estudio de la glucidómica y la glucoproteómica, pero el análisis sigue siendo muy difícil debido a la diversidad de los glucanos y a las variaciones de los sitios de glucosilación.