Xyloglucan (XyG) is de overheersende hemicellulose in de primaire celwanden van eudicots en niet-gramineuze monocots, tot 20–30% van het droge gewicht uitmakend en een sleutelnetwerk vormend met cellulose-microfibrillen. De cellulose-achtige β-(1→4)-gekoppelde D-glucaan-ruggegraat, typisch 300–3.000 glucose-eenheden lang, is op ~50–75% van de 6-posities gesubstitueerd met α-D-xylosyl-resten, waarvan sommige verder verlengd zijn met β-D-galactosyl- of α-L-fucosyl-zijketens.

Moleculaire Structuur

De glucaan-ruggegraat lijkt op cellulose, waardoor sterke niet-covalente associaties via waterstofbruggen mogelijk zijn, terwijl xylose-zijketens (vaak aangeduid als XXXG, XXLG, XLXG-motieven) sterisch strakke microfibril-aggregatie voorkomen en wandflexibiliteit verlenen. Acetylering en fucosylering variëren per soort en weefsel, waarbij tamarindezaad-XyG zeer uniforme structuren voor industrieel gebruik vertoont. Deze substituties creëren een lintachtige conformatie die tussen microfibrillen verweeft.

Structurele Rol en Dynamiek

XyG kruisverbindt cellulose-microfibrillen en vormt een dragend netwerk dat celuitzetting ondersteunt en wandintegriteit tijdens groei handhaaft. Xyloglucan endo-transglycosylasen (XETs) knippen en religeren XyG-ketens, waardoor wandverslapping via creep-mechanismen mogelijk is. Deze dynamische remodeling integreert met de pectinematrix voor porositeitscontrole en verdediging.

Biosynthese en Toepassingen

Gesynthetiseerd door cellulose synthase-achtige C (CSLC)-enzymen voor de glucaan-ruggegraat, gevolgd door xylosyltransferasen (XXTs) en galactosyl/fucosyltransferasen in het Golgi, wordt XyG via vesikels naar het apoplast uitgescheiden. Arabidopsis quintuple cslc-mutanten missen detecteerbaar XyG maar groeien normaal, wat op compenserende mechanismen wijst. Industrieel fungeert XyG als verdikkingsmiddel in voeding, farmaceutica en biomateriaal-scaffolds vanwege zijn viscositeit en biocompatibiliteit.