Xiloglucano (XyG) es la hemicelulosa predominante en las paredes celulares primarias de eudicotiledóneas y monocotiledóneas no gramíneas, constituyendo hasta el 20–30% del peso seco y formando una red clave con microfibrillas de celulosa. Su esqueleto de β-(1→4)-D-glucano similar a la celulosa, típicamente de 300–3.000 unidades de glucosa de longitud, está sustituido en ~50–75% de las posiciones 6 con residuos α-D-xilosilo, algunos de los cuales se extienden aún más con cadenas laterales β-D-galactosil o α-L-fucosil.
Estructura Molecular
El esqueleto de glucano imita a la celulosa, permitiendo fuertes asociaciones no covalentes mediante enlaces de hidrógeno, mientras que las cadenas laterales de xilosa (a menudo denotadas como motivos XXXG, XXLG, XLXG) impiden estéricamente la agregación estrecha de microfibrillas, confiriendo flexibilidad a la pared. La acetilación y fucosilación varían según la especie y el tejido, con el XyG de semilla de tamarindo como ejemplo de estructuras altamente uniformes para uso industrial. Estas sustituciones crean una conformación similar a una cinta que se entreteje entre las microfibrillas.
Rol Estructural y Dinámica
XyG une microfibrillas de celulosa, formando una red portante que soporta la expansión celular y mantiene la integridad de la pared durante el crecimiento. Las xiloglucano endo-transglicosilasas (XETs) escinden y religan cadenas de XyG, facilitando el aflojamiento de la pared mediante mecanismos de creep. Esta remodelación dinámica se integra con la matriz de pectina para el control de la porosidad y la defensa.
Biosíntesis y Aplicaciones
Sintetizado por enzimas similares a la celulosa sintasa C (CSLC) para el esqueleto de glucano, seguido de xilosiltransferasas (XXTs) y galactosil/fucosiltransferasas en el Golgi, el XyG se secreta vía vesículas al apoplasto. Los mutantes quintuples cslc de Arabidopsis carecen de XyG detectable pero crecen normalmente, sugiriendo mecanismos compensatorios. Industrialmente, el XyG actúa como espesante en alimentos, farmacéuticos y andamios de biomateriales debido a su viscosidad y biocompatibilidad.
