D-mannoos ja L-mannoos on teineteise peegeldused enantiomeerid ning nende peamine erinevus seisneb erinevates ruumilistes stereokonfiguratsioonides, mille tulemuseks on v?ga erinevad bioloogilised aktiivsused ja funktsioonid. J?rgnevalt on toodud peamised eristavad punktid:

?

1. Keemilise struktuuri p?hilised erinevused

ühised punktid:

Molekulaarvalem on C?H??O?, mis on glükoosi C-2 isomeer (st hüdroksüülrühma (-OH) suund teisel süsinikul on glükoosi suhtes vastupidine).

P?hilised erinevused:

D/L m?rgistusmeetod p?hineb glütseraldehüüdi v?rdlussüsteemil:

D-mannoos: Molekulis suurima numbriga kiraalse süsiniku (C5) hüdroksüülrühma (-OH) suund on joondatud D-glütseraldehüüdiga (asub Fischeri projektsioonis paremal pool).

L-mannoos: C5 hüdroksüülsuunas on suund koosk?las L-glütseraldehüüdi suunaga (asub Fischeri projektsioonis vasakul pool).

Need kaks on teineteise peegelpildid ja ei saa kattuda.

?

Fischeri projektsiooniv?rrand: D-mannoosi (vasakul) ja L-mannoosi (paremal) struktuuriline v?rdlus

?

2. Bioloogiline aktiivsus ja ainevahetuslikud erinevused

Omadused D-mannoos L-mannoos

Looduslik esinemine ? Looduses laialdaselt esinev (puuviljades, taimedes, glükoproteiinides) ? Mittelooduslik esinemine (laborisüntees)

Bioloogiline aktiivsus ? M?rkimisv??rse bioloogilise aktiivsusega ?? Teadaolevat bioloogilist aktiivsust ei ole (inimorganism ei saa seda metaboliseerida ega kasutada)

Metaboolset rada saab fosforüülida mannooskinaasi (MK) abil ja inimese ainevahetusensüümid seda ei tunne ?ra (ensüümidel on kiraalne spetsiifilisus).

Füsioloogiliste funktsioonide hulka kuuluvad glükoproteiinide süntees, kuseteede infektsioonide ennetamine, CDG-ravi jne.

Peaaegu puudub m?ju veresuhkrule (kuna see ei imendu/metaboliseeru)

Miks on D-tüüpi rasvhape ainus bioloogiliselt aktiivne vorm?

Elusorganismide ensüümidel ja transporteritel on range kiraalne spetsiifilisus (stereoselektiivsus):

?

Ainevahetusensüümide ?ratundmine:

Inimese maksas olev mannooskinaas (MK) tunneb ?ra ja fosforüülib ainult D-mannoosi ning ei saa toimida L-isomeerile.

Transporteri erip?ra:

Soole glükoosi transporterid (n?iteks GLUT5) transpordivad eelistatult D-mannoosi (kuigi madala efektiivsusega), samas kui L-mannoosi ei saa t?husalt imenduda.

Retseptori sidumine:

Sihtm?rgid nagu mannoosi retseptor (MRC1) ja bakteriaalsed FimH adhesiinid seonduvad spetsiifiliselt D-mannoosi v?i selle derivaatidega (n?iteks D-mannosiidiga).

4. L-mannoosi v?imalikud kasutusalad

Kuigi L-mannoosil puudub bioloogiline aktiivsus, on sellel eriline v??rtus teadusuuringutes ja t??stuses.

?

Biokeemilised uuringud:

D-mannoosi v?rdlusainena kasutatakse seda ensüümide kiraalse ?ratundmismehhanismi uurimiseks.

Keemilise sünteesi vaheühendid:

Kasutatakse haruldaste suhkrute v?i kiraalsete ravimimolekulide sünteesimiseks.

Inhibeerimise disain:

V?ib toimida spetsiifiliste ensüümide konkureeriva inhibiitorina (n?uab sihip?rast valideerimist).

Spetsiaalsed materjalid:

Kasutatakse kiraalsete polümeeride v?i nanomaterjalide (n?iteks kiraalsete sensorite) valmistamiseks.

P?hikokkuv?te

V?rdlusm??de D-mannoos L-mannoos

Looduses esinevate parempoolsete isomeeride keemiline olemus, kunstlikult sünteesitud vasakupoolsed isomeerid

Bioloogiline ainevahetus ? Inimese ensüümid saavad metaboliseerida ? Inimese ensüümid ei tunne ?ra

Füsioloogiline funktsioon glükosüülimine, infektsioonivastane, haruldaste haiguste ravi puudub

Rakendusmeditsiin (kuseteede infektsioonide ennetamine, CDG ravi), toidulisandite uurimisreaktiivid, keemilise sünteesi vaheühendid

Suur annus v?ib p?hjustada k?hulahtisust (kuid üldiselt ohutu), mittetoksiline, kuid mitte biosaadav

Lihtne m?lu:

?

D-tüüp = "bioloogiliselt aktiivne tüüp": see esineb looduses, metaboliseerub ja sellel on praktiline rakendus.

L-tüüp="peegeljuhtimisega tüüp": kunstlikult sünteesitud, bioloogilise funktsioonita, kasutatakse ainult teadusuuringutes v?i keemiatehnoloogias.

Meditsiinis ja toitumises kasutatud termin ?mannoos” viitab D-mannoosile. L-mannoosil puudub kliiniline rakendusv??rtus, kuid keemilise t??riistana on sellel teatav teaduspotentsiaal.