Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не путать с Кератином .
Химическая структура кератансульфата

Кератансульфат ( KS ), также называемый кератосульфатом , представляет собой любой из нескольких сульфатированных гликозаминогликанов (структурных углеводов), которые были обнаружены особенно в роговице , хрящах и костях . Он также синтезируется в центральной нервной системе, где участвует как в развитии [1], так и в формировании глиальных рубцов после травмы. [2] Кератансульфаты - это большие, сильно гидратированные молекулы, которые в суставах могут действовать как амортизаторы, поглощающие механические удары .

Структура [ править ]

Как и другие гликозаминогликаны, кератансульфат представляет собой линейный полимер , состоящий из повторяющейся дисахаридной единицы. Кератансульфат представляет собой протеогликан (PG), в котором цепи KS прикреплены к белкам клеточной поверхности или внеклеточного матрикса , называемым коровыми белками. Коровые белки KS включают люмикан , кератокан , мимекан , фибромодулин , PRELP , остеоадгерин и аггрекан .

Основная повторяющаяся дисахаридная единица в кератансульфате - это -3 Gal β1-4 GlcNAc6S β1-. Он может быть сульфатирован по углеродному положению 6 (C6) одного или обоих моносахаридов Gal или GlcNAc . Однако детальная первичная структура конкретных типов KS лучше всего состоит из трех областей: [3]

  • Область связывания, на одном конце которой цепь KS связана с коровым белком.
  • Повторяющаяся область, состоящая из повторяющейся дисахаридной единицы -3 Gal β1-4 GlcNAc β1- и
  • Область кэпинга цепи, расположенная на конце цепи KS, противоположном области белковой связи.

Моносахарид манноза находится в области связи кератансульфата типа I (KSI). Дисахариды в повторяющейся области KSII могут быть фукозилированными, и N-ацетилнейраминовая кислота покрывает конец всех цепей кератансульфата типа II (KSII) и до 70% цепей типа KSI. [4]

KS классы [ править ]

Обозначения KSI и KSII были первоначально присвоены на основе типа ткани, из которой был выделен кератансульфат. KSI был выделен из ткани роговицы, а KSII - из ткани скелета . [5] [6] Небольшие различия в составе моносахаридов существуют между KS, извлеченным из обоих источников, и даже KS, извлеченным из того же источника. Однако основные различия возникают в способе соединения каждого типа KS со своим коровым белком. [7] Обозначения KSI и KSII теперь основаны на этих различиях в сцеплении белков. KSI N- связан со специфическими аминокислотами аспарагина через N- ацетилглюкозамин, а KSII являетсяО- связан со специфическими сериновыми или треониновыми аминокислотами через N- ацетилгалактозамин . [8] Классификация KS на основе тканей больше не существует, поскольку было показано, что типы KS не являются тканеспецифичными. [4] Третий тип KS (KSIII) также был выделен изткани мозга, который O- связан с определенными серином или треониновыми аминокислотами через маннозу . [9]

КСИ роговицы [ править ]

Количество KS в роговице в 10 раз больше, чем в хряще, и в 2-4 раза больше, чем в других тканях. [10] Он вырабатывается кератоцитами роговицы [11] и, как полагают, играет роль динамического буфера гидратации роговицы. При редком прогрессирующем заболевании, называемом макулярной дистрофией роговицы (MCDC), синтез кератансульфата либо отсутствует (MCDC тип I), либо ненормален (MCDC тип II). [12]

Некорнеальный KSI [ править ]

Остеоадгерин , фибромодулин и PRELP - это основные белки, обнаруженные в костях и хрящах, которые модифицируются N-связанными цепями KS. Связанные остеоадгерином и фибромодулином цепи KS короче, чем в роговице, обычно 8-9 дисахаридных единиц в длину. [13] В то время как KSI роговицы состоит из ряда доменов с различной степенью сульфатирования, самый длинный из которых может составлять 8-32 дисахаридных единицы. Невосстанавливающий конец фибромодулина KS по структуре больше похож на невосстанавливающий конец кератансульфата типа KSII, чем на роговичный KSI. Таким образом, считается, что структура KS определяется тканеспецифической доступностью гликозилтрансфераз.а не тип связи с основным белком. [4]

КСИИ [ править ]

Хрящ KSII почти полностью сульфатирован и состоит из дисульфатированных мономеров, иногда прерываемых одним моносульфатированным мономером лактозамина . [8] Фукозилирование также характерно для альфа-связанной фукозы, присутствующей в положении углерода 3 сульфатированного GlcNAc , за исключением случая трахеи KSII, где эта особенность отсутствует.

См. Также [ править ]

  • N-ацетилглюкозамин
  • Галактоза
  • Lumican
  • Синдром Моркио характеризуется накоплением СК.
  • Протеогликан 4

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Миллер Б., Шеппард А.М., Перлман А.Л. (апрель 1997 г.). «Онтогенетическая экспрессия кератансульфатоподобной иммунореактивности отличает таламические ядра и корковые домены». J. Comp. Neurol. 380 (4): 533–52. DOI : 10.1002 / (SICI) 1096-9861 (19970421) 380: 4 <533 :: AID-CNE9> 3.0.CO; 2-2 . PMID  9087531 .
  2. ^ Zhang H, Uchimura K, Kadomatsu K (ноябрь 2006). «Образование кератансульфата мозга и глиальных рубцов». Анна. NY Acad. Sci. 1086 (1): 81–90. Bibcode : 2006NYASA1086 ... 81Z . DOI : 10.1196 / annals.1377.014 . PMID 17185507 .  
  3. ^ Tai GH, Huckerby Т.Н., Nieduszynski И.А. (1996). «Множественные невосстанавливающие концы цепи, выделенные из кератансульфатов роговицы крупного рогатого скота» . J. Biol. Chem . 271 (38): 23535–23546. DOI : 10.1074 / jbc.271.38.23535 . PMID 8798563 . 
  4. ^ a b c Фундербург JL. (2000). «Кератансульфат: структура, биосинтез и функции» . Гликобиология . 10 (10): 951–958. DOI : 10.1093 / glycob / 10.10.951 . PMID 11030741 . 
  5. ^ Мейер К., Линкер А. и др. (1 декабря 1953 г.). «Мукополисахариды роговицы крупного рогатого скота» . J. Biol. Chem . 205 (2): 611–616. PMID 13129238 . 
  6. ^ Мейер К; Hoffman P .; Линкер А. (1958). «Мукополисахариды реберного хряща». Наука . 128 (3329): 896. Bibcode : 1958Sci ... 128..896M . DOI : 10.1126 / science.128.3329.896 . PMID 13592269 . 
  7. ^ Сено Н., Мейер К. и др. (1 марта 1965 г.). «Вариации кератосульфатов» . J. Biol. Chem . 240 (3): 1005–1019. PMID 14284693 . 
  8. ^ a b Nieduszynski IA, Huckerby TN, et al. (1990). «Есть два основных типа скелетных кератановых сульфатов» . Биохим. Дж . 271 (1): 243–245. DOI : 10.1042 / bj2710243 . PMC 1149539 . PMID 2222415 .  
  9. ^ Krusius T, Finne J, et al. (25 июня 1986 г.). «Идентификация O-гликозидного связанного с маннозой сиалированного тетрасахарида и олигосахаридов кератансульфата в хондроитинсульфат протеогликане головного мозга» . J. Biol. Chem . 261 (18): 8237–8242. PMID 2941416 . 
  10. ^ Фундербург JL; Caterson B .; Конрад Г.В. (1987). «Распространение протеогликанов, антигенно связанных с протеогликаном кератансульфата роговицы». J. Biol. Chem . 262 (24): 11634–11640. PMID 2957372 . 
  11. ^ Funderburgh JL Манн М., Funderburgh ML (ноябрь 2003). «Фенотип кератоцитов опосредует структуру протеогликана: роль фибробластов в фиброзе роговицы» . J. Biol. Chem. 278 (46): 45629–37. DOI : 10.1074 / jbc.M303292200 . PMC 2877919 . PMID 12933807 .   
  12. ^ Макулярная дистрофия роговицы, 1 - OMIM
  13. ^ Lauder RM, Huckerby Т.Н., Nieduszynski И.А. (1997). «Структура цепей кератансульфата, прикрепленных к фибромодулину из суставного хряща человека». Glycoconj Дж . 14 (5): 651–660. DOI : 10,1023 / A: 1018552913584 . PMID 9298700 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Chondroitin_and_keratin_sulfate в программе ортопедии Университета Дьюка
  • Кератан + сульфат в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)