Xiloglucano (XyG) é a hemicelulose predominante nas paredes celulares primárias de eudicotiledôneas e monocotiledôneas não-gramíneas, compreendendo até 20–30% do peso seco e formando uma rede chave com microfibrilas de celulose. Sua cadeia principal β-(1→4)-ligada de D-glucano, semelhante à celulose, tipicamente com 300–3.000 unidades de glicose de comprimento, é substituída em ~50–75% das posições 6 com resíduos α-D-xilosil, alguns dos quais estendidos por cadeias laterais β-D-galactosílicas ou α-L-fucosílicas.

Estrutura Molecular

A cadeia principal de glucano imita a celulose, permitindo fortes associações não covalentes via ligações de hidrogênio, enquanto as cadeias laterais de xilose (frequentemente denotadas como motivos XXXG, XXLG, XLXG) impedem estericamente a agregação apertada das microfibrilas, conferindo flexibilidade à parede. Acetilação e fucosilação variam por espécie e tecido, com XyG de semente de tamarindo exemplificando estruturas altamente uniformes para uso industrial. Essas substituições criam uma conformação em fita que se entrelaça entre as microfibrilas.

Função Estrutural e Dinâmica

XyG liga microfibrilas de celulose, formando uma rede de suporte que sustenta a expansão celular e mantém a integridade da parede durante o crescimento. Xiloglucano endo-transglicosidases (XETs) clivam e religam cadeias de XyG, facilitando o afrouxamento da parede via mecanismos de creep. Essa remodelação dinâmica integra-se à matriz de pectina para controle de porosidade e defesa.

Biossíntese e Aplicações

Sintetizado por enzimas celulose sintase-like C (CSLC) para a cadeia principal de glucano, seguido por xilosiltransferases (XXTs) e galactosil/fucosiltransferases no Golgi, o XyG é secretado via vesículas para o apoplasto. Mutantes quintuplos cslc de Arabidopsis não possuem XyG detectável, mas crescem normalmente, sugerindo mecanismos compensatórios. Industrialmente, o XyG atua como espessante em alimentos, farmacêuticos e scaffolds de biomateriais devido à sua viscosidade e biocompatibilidade.