Протеогликаны - это белки [1] , которые сильно гликозилированы . Основная протеогликановая единица состоит из «корового белка » с одной или несколькими ковалентно присоединенными цепями гликозаминогликана (ГАГ). [2] Точка присоединения представляет собой остаток серина (Ser), к которому гликозаминогликан присоединен через тетрасахаридный мостик (например, хондроитинсульфат - GlcA - Gal -Gal- Xyl -PROTEIN). Остаток Ser обычно находится в последовательности -Ser- Gly -X-Gly- (где X может быть любым аминокислотным остатком, кроме пролина), хотя не каждый белок с такой последовательностью имеет присоединенный гликозаминогликан. Цепи представляют собой длинные линейные углеводные полимеры, которые в физиологических условиях заряжены отрицательно из-за наличия групп сульфата и уроновой кислоты . Протеогликаны встречаются в соединительной ткани .
Типы [ править ]
Протеогликаны классифицируются по их относительному размеру (большие и маленькие) и природе их гликозаминогликановых цепей. [3] Типы включают:
| Тип | Гликозаминогликаны (ГАГ) | Малые протеогликаны | Большие протеогликаны |
|---|---|---|---|
| хондроитинсульфат / дерматансульфат | декорин , 36 кДа, бигликан , 38 кДа | аггрекан , 220 кДа, главный протеогликан хряща | |
| Гепарансульфат протеогликан (HSPG) | гепарансульфат / хондроитинсульфат | тестикан , 44 кДа | перлекан , 400–470 кДа, бетагликан ,> 300 кДа, агрин ,> 500 кДа |
| Хондроитинсульфат протеогликан (CSPG) | сульфат хондроитина | бикунин , 25 кДа | neurocan , 136 кДа |
| Кератансульфат протеогликан | кератансульфат | фибромодулин , 42 кДа, люмикан , 38 кДа |
Некоторые члены считаются членами «небольшого семейства протеогликанов, богатых лейцином» (SLRP). [4] К ним относятся декорин , бигликан , фибромодулин и люмикан .
Функция [ править ]
Протеогликаны являются основным компонентом внеклеточного матрикса животных , веществом-наполнителем, существующим между клетками в организме. Здесь они образуют большие комплексы как с другими протеогликанами, так и с гиалуронаном , а также с белками волокнистого матрикса, такими как коллаген . Комбинация протеогликанов и коллагена формирует хрящ , прочную ткань, которая обычно сильно гидратирована (в основном из-за отрицательно заряженных сульфатов в гликозаминогликановых цепях протеогликанов). [5] Они также участвуют в связывании катионов (таких как натрий , калий и кальций ) и воды., а также регулируя движение молекул через матрицу. Имеющиеся данные также показывают, что они могут влиять на активность и стабильность белков и сигнальных молекул в матрице. [6] [7] Индивидуальные функции протеогликанов могут быть связаны либо с белковым ядром, либо с присоединенной цепью GAG. Они также могут служить смазкой, создавая увлажняющий гель, который помогает выдерживать высокое давление.
Синтез [ править ]
Белковый компонент протеогликанов синтезируется рибосомами и перемещается в просвет грубого эндоплазматического ретикулума . Гликозилирование протеогликана происходит в аппарате Гольджи в несколько ферментативных стадий. Во-первых, к боковой цепи серина основного белка прикрепляется специальное звено тетрасахарида, которое служит праймером для роста полисахарида. Затем сахара по одному добавляют гликозилтрансферазой. Готовый протеогликан затем экспортируется в секреторных везикулах во внеклеточный матрикс ткани.
Клиническое значение [ править ]
Неспособность расщеплять протеогликаны характерна для группы генетических нарушений , называемых мукополисахаридозами . Бездействие определенных лизосомальных ферментов, которые обычно разрушают гликозаминогликаны, приводит к накоплению протеогликанов внутри клеток. Это приводит к множеству симптомов заболевания в зависимости от типа протеогликана, который не разлагается. Мутации в гене , кодирующем галактозилтрансферазу B4GALT7 результат в уменьшенной замещения протеогликанов декорина и бигликан с гликозаминогликановых цепями, и вызвать spondylodysplastic формы синдрома Элерса-Данло . [8]
Ссылки [ править ]
- ^ Протеогликаны в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- ^ Герхард Майзенберг; Уильям Х. Симмонс (2006). Основы медицинской биохимии . Elsevier Health Sciences. С. 243–. ISBN 978-0-323-02942-1. Проверено 6 февраля 2011 года .
- ^ Iozzo, RV; Шефер, Л. (март 2015 г.). «Форма и функция протеогликанов: комплексная номенклатура протеогликанов» . Матричная биология . 42 : 11–55. DOI : 10.1016 / j.matbio.2015.02.003 . PMC 4859157 . PMID 25701227 .
- ↑ Ханс-Иоахим Габиус; Сигрун Габиус (февраль 2002 г.). Гликонауки: состояние и перспективы . Джон Вили и сыновья. С. 209–. ISBN 978-3-527-30888-0. Проверено 6 февраля 2011 года .
- ^ Воет, Дональд; Воет, Джудит; Пратт, Шарлотта (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. п. 235. ISBN 978-1-118-91840-1.
- ^ Ибрагим, Шериф (2017). «Синдекан-1 представляет собой новый молекулярный маркер тройного отрицательного воспалительного рака молочной железы и модулирует фенотип раковых стволовых клеток через пути передачи сигналов IL-6 / STAT3, Notch и EGFR» . Молекулярный рак . 16 (1): 57. DOI : 10,1186 / s12943-017-0621-г . PMC 5341174 . PMID 28270211 .
- ^ Ибрагим, Шериф (2013). «Синдекан-1 (CD138) модулирует свойства трижды отрицательных стволовых клеток рака молочной железы посредством регуляции LRP-6 и IL-6-опосредованной передачи сигналов STAT3» . PLOS One . 8 (12): e85737. Bibcode : 2013PLoSO ... 885737I . DOI : 10.1371 / journal.pone.0085737 . PMC 3877388 . PMID 24392029 .
- ^ Seidler, Daniela (2006). «Дефектное гликозилирование декорина и бигликана, измененная структура коллагена и аномальный фенотип фибробластов кожи пациента с синдромом Элерса-Данлоса, несущего новую замену Arg270Cys в галактозилтрансферазе I (beta4GalT-7)». Журнал молекулярной медицины . 84 (7): 583–94. DOI : 10.1007 / s00109-006-0046-4 . PMID 16583246 .
Внешние ссылки [ править ]
- Схема на nd.edu
