Протеогликан - Proteoglycan

Не путать с пептидогликан, гликопротеин, или же гликопептид.
Аггрекан, основной протеогликан в хрящ, имеет 2316 аминокислоты

Протеогликаны находятся белки[1] это сильно гликозилированный. Основная единица протеогликана состоит из "ядра". белок "с одним или несколькими ковалентно прикрепил гликозаминогликан (GAG) цепочка (и).[2] Точка крепления - это серин (Ser) остаток, к которому гликозаминогликан присоединен через тетрасахаридный мостик (например, сульфат хондроитина -GlcA -Гал -Гал-Ксил -БЕЛК). Остаток Ser обычно находится в последовательности -Ser-Gly -X-Gly- (где X может быть любым аминокислотным остатком, но пролин ), хотя не каждый белок с этой последовательностью имеет присоединенный гликозаминогликан. Цепи представляют собой длинные линейные углеводные полимеры, которые в физиологических условиях заряжены отрицательно из-за возникновения сульфат и уроновая кислота группы. Протеогликаны встречаются в соединительная ткань.

Типы

Протеогликаны классифицируются по их относительному размеру (большие и маленькие) и по природе их гликозаминогликановых цепей.[3] Типы включают:

ТипГликозаминогликаны (ГАГ)Малые протеогликаныБольшие протеогликаны
сульфат хондроитина /дерматансульфатдекорин, 36 кДа
Biglycan, 38 кДа		Аггрекан, 220 кДа, главный протеогликан в хрящ
Гепарансульфат протеогликан
(HSPG)		гепарансульфат /сульфат хондроитинатестикан, 44 кДаперлекан, 400–470 кДа
бетагликан,> 300 кДа
Хондроитинсульфат протеогликан
(CSPG)		сульфат хондроитинабикунин, 25 кДа

нейрокан, 136 кДа
Versican, 260–370 кДа, присутствует во многих тканях взрослого человека, включая кровеносные сосуды и кожу.
бревикан, 145 кДа

Кератансульфат протеогликанкератансульфатфибромодулин, 42 кДа
люмиканский, 38 кДа

Некоторые члены считаются членами «небольшого семейства протеогликанов, богатых лейцином» (SLRP).[4] К ним относятся декорин, Biglycan, фибромодулин и люмиканский.

Функция

Протеогликаны являются основным компонентом животного внеклеточный матрикс, "наполнитель", существующий между клетки в организме. Здесь они образуют большие комплексы, как с другими протеогликанами, так и с гиалуронан и к белкам волокнистого матрикса, таким как коллаген. Сочетание протеогликанов и коллагеновой формы хрящ, прочная ткань, которая обычно сильно гидратирована (в основном из-за отрицательно заряженных сульфатов в гликозаминогликановых цепях протеогликанов).[5] Они также участвуют в связывании катионы (Такие 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 приписаны либо ядру белка, либо присоединенной цепи GAG. Они также могут служить смазкой, создавая гидратирующий гель, который помогает выдерживать высокое давление.

Синтез

Белковый компонент протеогликанов синтезируется рибосомы и перемещенный в просвет шероховатой эндоплазматической сети. Гликозилирование протеогликана происходит в аппарат Гольджи в нескольких ферментативный шаги. Сначала к цепи прикрепляется специальное звено тетрасахарида. серин боковая цепь на ядре белка, служащая праймером для роста полисахарида. Затем сахара по одному добавляют гликозилтрансферазой. Готовый протеогликан затем секреторно экспортируется. пузырьки к внеклеточному матриксу ткани.

Клиническое значение

Неспособность расщеплять протеогликаны характерна для группы генетические нарушения, называется мукополисахаридозы. Бездействие конкретных лизосомный ферменты, которые обычно разрушают гликозаминогликаны, приводят к накоплению протеогликанов в клетках. Это приводит к множеству симптомов заболевания в зависимости от типа протеогликана, который не разлагается. Мутации в гене, кодирующем галактозилтрансферазу B4GALT7 приводит к сокращенной замене протеогликаны декорин и Biglycan с гликозаминогликан цепей, и вызывают спондилодиспластическую форму Синдром Элерса-Данлоса.[8]

Рекомендации

  1. ^ Протеогликаны в Национальной медицинской библиотеке США Рубрики медицинской тематики (MeSH)
  2. ^ Герхард Майзенберг; Уильям Х. Симмонс (2006). Принципы медицинской биохимии. Elsevier Health Sciences. стр. 243–. ISBN  978-0-323-02942-1. Получено 6 февраля 2011.
  3. ^ Iozzo, RV; Шефер, Л. (март 2015 г.). «Форма и функция протеогликанов: комплексная номенклатура протеогликанов». Матричная биология. 42: 11–55. Дои:10.1016 / j.matbio.2015.02.003. ЧВК  4859157. PMID  25701227.
  4. ^ Ханс-Иоахим Габиус; Сигрун Габиус (февраль 2002 г.). Гликонауки: состояние и перспективы. Джон Уайли и сыновья. С. 209–. ISBN  978-3-527-30888-0. Получено 6 февраля 2011.
  5. ^ 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.
  6. ^ Ибрагим, Шериф (2017). «Синдекан-1 представляет собой новый молекулярный маркер тройного негативного воспалительного рака молочной железы и модулирует фенотип раковых стволовых клеток через сигнальные пути IL-6 / STAT3, Notch и EGFR». Молекулярный рак. 16 (1): 57. Дои:10.1186 / s12943-017-0621-z. ЧВК  5341174. PMID  28270211.
  7. ^ Ибрагим, Шериф (2013). «Синдекан-1 (CD138) модулирует свойства трижды отрицательных стволовых клеток рака молочной железы посредством регуляции передачи сигналов STAT3, опосредованной LRP-6 и IL-6». PLOS One. 8 (12): e85737. Bibcode:2013PLoSO ... 885737I. Дои:10.1371 / journal.pone.0085737. ЧВК  3877388. PMID  24392029.
  8. ^ Зайдлер, Даниэла (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. Дои:10.1007 / s00109-006-0046-4. PMID  16583246.

внешняя ссылка