Протеогликан
Протеогликаны – это белки [1] которые сильно гликозилированы . Основная протеогликановая единица состоит из «ядерного белка » с одной или несколькими ковалентно присоединенными цепями гликозаминогликанов (ГАГ). [2] Точкой присоединения является 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 этой 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
[ редактировать ]Протеогликаны классифицируются по их относительному размеру (большие и малые) и природе их гликозаминогликановых цепей. [3] Типы включают в себя:
| Тип | Гликозаминогликаны (ГАГ) | Малые протеогликаны | Большие протеогликаны |
|---|---|---|---|
| хондроитинсульфат / дерматансульфат | декорин , 36 кДа бигликан , 38 кДа | аггрекан , 220 кДа, основной протеогликан хряща. | |
| Гепарансульфат протеогликан (HSPG) | гепарансульфат / хондроитинсульфат | тестикан , 44 кДа | перлекан , 400–470 кДа бетагликан , >300 кДа агрин , >500 кДа |
| Хондроитинсульфат протеогликан (CSPG) | хондроитинсульфат | бикунин , 25 кДа | нейрокан , 136 кДа |
| Расщепление сульфат-протеогликана | сульфатные черенки | фибромодулин , 42 кДа люмикан , 38 кДа |
Некоторые члены считаются членами «малого семейства протеогликанов, богатых лейцином» (SLRP). [4] К ним относятся декорин , бигликан , фибромодулин и люмикан .
Функция
[ редактировать ]Протеогликаны являются основным компонентом внеклеточного матрикса животных , веществом-наполнителем, существующим между клетками организма. Здесь они образуют крупные комплексы как с другими протеогликанами, так и с гиалуронаном , а также с белками фиброзного матрикса, такими как коллаген . Комбинация протеогликанов и коллагена образует 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 регулируют движение молекул через матрицу. Данные также показывают, что они могут влиять на активность и стабильность белков и сигнальных молекул внутри матрикса. [6] [7] Отдельные функции протеогликанов можно отнести либо к ядру белка, либо к присоединенной цепи ГАГ. Они также могут служить смазками, создавая увлажняющий гель, который помогает выдерживать высокое давление.
Синтез
[ редактировать ]Белковый компонент протеогликанов синтезируется рибосомами и транслоцируется в просвет шероховатой эндоплазматической сети . Гликозилирование протеогликана происходит в аппарате Гольджи в несколько ферментативных стадий. прикрепляется особое звено тетрасахарида, Во-первых, к сериновой боковой цепи основного белка которое служит праймером для роста полисахарида. Затем сахара добавляются по одному с помощью гликозилтрансферазы. Готовый протеогликан затем экспортируется в секреторных везикулах во внеклеточный матрикс ткани.
Клиническое значение
[ редактировать ]Неспособность расщеплять протеогликаны характерна для группы генетических заболеваний , называемых мукополисахаридозами . Неактивность специфических лизосомальных ферментов, которые в норме расщепляют гликозаминогликаны, приводит к накоплению протеогликанов внутри клеток. Это приводит к различным симптомам заболевания, в зависимости от типа неразлагаемого протеогликана. Мутации в гене, кодирующем галактозилтрансферазу B4GALT7 , приводят к уменьшению замены протеогликанов декорина и бигликана на цепи гликозаминогликанов и вызывают спондилодиспластическую форму синдрома Элерса-Данлоса . [8]
Различие между протеогликанами и гликопротеинами
[ редактировать ]Цитата из рекомендаций ИЮПАК: [9]
Гликопротеин . — это соединение, содержащее углевод (или гликан), ковалентно связанный с белком Углевод может находиться в форме моносахарида, дисахарида(ов), олигосахарида(ов), полисахарида(ов) или их производных (например, сульфо- или фосфозамещенных). Могут присутствовать одна, несколько или множество углеводных единиц. Протеогликаны представляют собой подкласс гликопротеинов , в которых углеводными единицами являются полисахариды, содержащие аминосахара. Такие полисахариды также известны как гликозаминогликаны.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Протеогликаны Национальной медицинской библиотеки США в медицинских предметных рубриках (MeSH).
- ^ Герхард Майзенберг; Уильям Х. Симмонс (2006). Основы медицинской биохимии . Elsevier Науки о здоровье. стр. 243–. ISBN 978-0-323-02942-1 . Проверено 6 февраля 2011 г.
- ^ Иоццо, Р.В.; Шефер, Л. (март 2015 г.). «Форма и функция протеогликана: полная номенклатура протеогликанов» . Матричная биология . 42 : 11–55. дои : 10.1016/j.matbio.2015.02.003 . ПМЦ 4859157 . ПМИД 25701227 .
- ^ Ханс-Иоахим Габиус; Сигрун Габиус (февраль 2002 г.). Гликосауки: состояние и перспективы . Джон Уайли и сыновья. стр. 209–. ISBN 978-3-527-30888-0 . Проверено 6 февраля 2011 г.
- ^ Воэт, Дональд; Воэт, Джудит; Пратт, Шарлотта (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. п. 235. ИСБН 978-1-118-91840-1 .
- ^ Ибрагим, Шериф (2017). «Синдекан-1 является новым молекулярным маркером тройного негативного воспалительного рака молочной железы и модулирует фенотип раковых стволовых клеток посредством сигнальных путей IL-6/STAT3, Notch и EGFR» . Молекулярный рак . 16 (1): 57. дои : 10.1186/s12943-017-0621-z . ПМК 5341174 . ПМИД 28270211 .
- ^ Ибрагим, Шериф (2013). «Синдекан-1 (CD138) модулирует свойства стволовых клеток тройного негативного рака молочной железы посредством регуляции передачи сигналов STAT3, опосредованной LRP-6 и IL-6» . ПЛОС ОДИН . 8 (12): е85737. Бибкод : 2013PLoSO...885737I . дои : 10.1371/journal.pone.0085737 . ПМЦ 3877388 . ПМИД 24392029 .
- ^ 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 . ПМИД 16583246 . S2CID 10165577 .
- ^ «Номенклатура гликопротеинов, гликопептидов и пептидогликанов, Рекомендации 1985 г.» . www.qmul.ac.uk. Проверено 16 марта 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
