Агрекан

нет
Доступные структуры
ПДБ	Поиск ортологов: PDBe RCSB
показывать Список идентификационных кодов PDB
	4MD4
Идентификаторы
Псевдонимы	ACAN , AGC1, AGCAN, CSPG1, CSPGCP, MSK16, SEDK, Aggrecan, SSOAOD
Внешние идентификаторы	ОМИМ : 155760 ; МГИ : 99602 ; Гомологен : 136177 ; GeneCards : ACAN ; ОМА : ACAN - ортологи
показывать Местоположение гена ( человек )
Chr.	Chromosome 15 (human)
End	88,875,353 bp
показывать Местоположение гена ( Мышь )
Chr.	Chromosome 7 (mouse)
End	78,764,847 bp
показывать экспрессии РНК Характер
	Top expressed in
	tibia; ; cartilage tissue; ; Descending thoracic aorta; ; popliteal artery; ; tibial arteries; ; tendon of biceps brachii; ; ascending aorta; ; middle frontal gyrus; ; trachea; ; Achilles tendon;
	Top expressed in
	fossa; ; condyle; ; intercostal muscle; ; tibiofemoral joint; ; trachea; ; ascending aorta; ; ankle; ; skin of external ear; ; lumbar subsegment of spinal cord; ; aortic valve;
	More reference expression data
	; ; ; ;
	More reference expression data
показывать Генная онтология
Molecular function	extracellular matrix structural constituent; metal ion binding; protein binding; hyaluronic acid binding; carbohydrate binding; extracellular matrix structural constituent conferring compression resistance;
Cellular component	extracellular matrix; extracellular region; lysosomal lumen; Golgi lumen; basement membrane; collagen-containing extracellular matrix; perisynaptic extracellular matrix; glutamatergic synapse; GABA-ergic synapse;
Biological process	skeletal system development; extracellular matrix disassembly; extracellular matrix organization; proteolysis; central nervous system development; keratan sulfate catabolic process; keratan sulfate biosynthetic process; cell adhesion; cartilage condensation; chondrocyte development; heart development; proteoglycan biosynthetic process; collagen fibril organization;
	Sources:Amigo / QuickGO
скрывать Ортологи
	176
	11595
	ENSG00000157766
	ENSMUSG00000030607
	P16112
	Q61282
	НМ_001135 ; НМ_013227 ; НМ_001369268
	НМ_007424 ; НМ_001361500
	НП_001126 ; НП_037359 ; НП_001356197
	НП_031450 ; НП_001348429
	Викиданные
Просмотр/редактирование человека	Просмотр/редактирование мыши

Агрекан (ACAN) , также известный как коровый белок хрящ-специфического протеогликана (CSPCP) или хондроитинсульфат-протеогликан 1 , представляет собой белок , который у человека кодируется ACAN геном . ^{[ 5 ]} Этот ген является членом семейства лектиканов ( хондроитинсульфатпротеогликанов ). Кодируемый белок является неотъемлемой частью внеклеточного матрикса хрящевой ткани и выдерживает сжатие хряща .

Агрекан представляет собой протеогликан или белок, модифицированный крупными углеводами ; Человеческая аминокислот форма белка имеет длину 2316 и может экспрессироваться во многих изоформах благодаря альтернативному сплайсингу . ^{[ 5 ]} Агрекан получил свое название за способность образовывать крупные агрегаты в хрящевой ткани (крупный агрегирующий протеогликан). ^{[ 6 ]} ^{[ 7 ]}

Структура

Агрекан – высокомолекулярный (1x10 ⁶ < М < 3х10 ⁶) протеогликан. Он имеет структуру «бутылочной щетки», в которой цепи хондроитинсульфата и кератансульфатгликозаминогликана (ГАГ) прикреплены к удлиненному белковому ядру. ^{[ 8 ]}

Агрекан имеет молекулярную массу >2500 кДа . ^{[ 9 ]} Основной белок (~300 кДа ^{[ 10 ]}) имеет около 100 цепочек GAG, прикрепленных к нему. ^{[ 11 ]}

Агрекан состоит из двух глобулярных структурных доменов (G1 и G2) на N- конце и одного глобулярного домена (G3) на C- конце, разделенных большим расширенным доменом (CS), сильно модифицированным ГАГ . (Н-G1-G2-CS-G3-C) Два основных фрагмента-модификатора сами по себе расположены в отдельных областях: хондроитинсульфат и кератансульфат .

Три глобулярных домена, G1, G2 и G3, участвуют в агрегации, гиалуронана связывании , клеточной адгезии и апоптозе хондроцитов .

Недавнее молекулярное моделирование и эксперименты по рассеянию нейтронов показали, что аггрекан в водных растворах образует двумерные агрегаты, напоминающие листы. ^{[ 7 ]}

Наряду с коллагеном типа II аггрекан является основным структурным компонентом хряща , особенно суставного хряща .

Семейство аггреканов включает других важных членов, таких как версикан , также называемый PG-M, нейрокан , бревикан и рецептор НА клеточной поверхности CD44 . Они представляют собой модульные протеогликаны, содержащие комбинации структурных мотивов, таких как EGF-подобные домены , домены распознавания углеводов (CRD), домены, подобные белку, связывающему комплемент (CBP), складки иммуноглобулина и тандемные повторы протеогликанов.

Функция

Агрекан является важным компонентом для структуры хряща и функции суставов.

Функционально домен G1 взаимодействует с гиалуроновой кислотой и связывающим белком, образуя стабильные тройные комплексы во внеклеточном матриксе. G2 гомологичен тандемным повторам G1 и белка-звена и участвует в процессинге продукта. G3 составляет карбоксильный конец основного белка. Он усиливает модификацию гликозаминогликанов и секрецию продуктов. Агрекан играет важную роль в обеспечении взаимодействий хондроцит-хондроцит и хондроцит-матрикс благодаря своей способности связывать гиалуронан. ^{[ 11 ]}

Агрекан придает межпозвоночным дискам и хрящам способность противостоять сжимающим нагрузкам. Локализованные высокие концентрации агрекана обеспечивают осмотические свойства, необходимые для нормального функционирования тканей, при этом ГАГ создают давление набухания, которое противодействует сжимающим нагрузкам на ткань. Эта функциональная способность зависит от высокой концентрации ГАГ/агрекана во внеклеточном матриксе ткани. ^{[ 12 ]} В диске концентрация агрекана достигает пика в возрасте двадцати лет, а затем снижается, при этом продукты распада агрекана медленно накапливаются в течение следующих десятилетий. ^{[ 13 ]} Это приводит к тому, что с возрастом диски становятся более жесткими и менее эластичными.

Агрекан также играет важную роль в организации внеклеточных пространств между нейронами головного мозга . ^{[ 14 ]} Благодаря взаимодействию со связывающим белком и тенасцинами аггрекан связывается с гиалуроновой кислотой , образуя большие агрегированные комплексы на поверхности клетки .

Клиническое значение

Синтез и деградация агрекана исследуются на предмет его роли в разрушении хряща при травмах, заболеваниях и старении суставов.

Линкерный домен между N-концевыми глобулярными доменами, называемый межглобулярным доменом, очень чувствителен к протеолизу . Такая деградация была связана с развитием артрита . Протеазы, способные расщеплять аггреканы, называются аггреканазами и являются членами семейства белков ADAM ( дезинтеграрин и металлопротеаза ). ^{[ 15 ]}

Дегенеративные заболевания суставов являются ведущим источником заболеваемости, приводящим к значительным социальным и экономическим последствиям. Остеоартрит характеризуется медленным прогрессирующим разрушением суставного хряща и фиброзом синовиальной оболочки и капсулы сустава . Суставной хрящ содержит до 10% протеогликана по массе, большую часть которого составляет агрекан, и его потеря является ранним признаком заболевания.

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000157766 – Ensembl , май 2017 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000030607 – Ensembl , май 2017 г.
^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
^ Перейти обратно: ^а ^б Доэдж К.Дж., Сасаки М., Кимура Т., Ямада Ю. (январь 1991 г.). «Полная кодирующая последовательность и установленная первичная структура большого агрегирующего протеогликана человеческого хряща, аггрекана. Специфические для человека повторы и дополнительные альтернативно сплайсированные формы» . Ж. Биол. Хим . 266 (2): 894–902. дои : 10.1016/S0021-9258(17)35257-2 . ПМИД 1985970 .
^ Аспберг А (декабрь 2012 г.). «Различные роли доменов взаимодействия аггрекана» . Журнал гистохимии и цитохимии . 60 (12): 987–96. дои : 10.1369/0022155412464376 . ПМЦ 3527881 . ПМИД 23019016 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Хремос А., Хоркай Ф. (сентябрь 2023 г.). «Сосуществование мятых и плоских конформаций в двумерных полимерных сетях: понимание самосборки аггрекана». Письма о физических отзывах . 131 (13): 138101. Бибкод : 2023PhRvL.131m8101C . doi : 10.1103/PhysRevLett.131.138101 . ПМИД 37832020 . S2CID 263252529 .
^ Nap RJ, Шлейфер I (ноябрь 2008 г.). «Структура и взаимодействие аггреканов: статистический термодинамический подход» . Биофиз. Дж . 95 (10): 4570–83. Бибкод : 2008BpJ....95.4570N . дои : 10.1529/biophysj.108.133801 . ПМК 2576360 . ПМИД 18689463 .
^ Hascall VC, Сайдера SW (10 октября 1970 г.). «Физические свойства и полидисперсность протеогликана из бычьего носового хряща» . Журнал биологической химии . 245 (19): 4920–30. дои : 10.1016/S0021-9258(18)62796-6 . ПМИД 5506265 .
^ Чандран П.Л., Хоркай Ф. (январь 2012 г.). «Агрекан, необычный полиэлектролит: обзор поведения раствора и физиологические последствия» . Акта Биоматериалы . 8 (1): 3–12. doi : 10.1016/j.actbio.2011.08.011 . ПМК 3226867 . ПМИД 21884828 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Киани С., Чен Л., Ву YJ, Йи AJ, Ян BB (март 2002 г.). «Структура и функции агрекана» . Сотовый Res . 12 (1): 19–32. дои : 10.1038/sj.cr.7290106 . ПМИД 11942407 .
^ Раули П., Мартенс Д., Рантакокко Дж., Алини М., Мвале Ф., Антониу Дж. (2006). «Участие полиморфизма аггрекана в дегенерации межпозвонкового диска и суставного хряща человека» . Eur Cell Mater . 11 : 1–7, обсуждение 7. doi : 10.22203/eCM.v011a01 . ПМИД 16425147 .
^ Сиван С.С., Вахтель Э., Раули П. (2014). «Структура, функция, старение и оборот агрекана в межпозвоночном диске». Биохим. Биофиз. Акта . 1840 (10): 3181–9. дои : 10.1016/j.bbagen.2014.07.013 . ПМИД 25065289 .
^ Моравски М., Брюкнер Г., Арендт Т., Мэтьюз Р.Т. (май 2012 г.). «Агрекан: за пределы хряща и в мозг». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 44 (5): 690–3. doi : 10.1016/j.biocel.2012.01.010 . ПМИД 22297263 .
^ Ист Си Джей, Стэнтон Х, Голуб СБ, Роджерсон ФМ, Фосанг Эй Джей (2007). «Дефицит ADAMTS-5 не блокирует аггреканолиз в предпочтительных местах расщепления в богатой хондроитинсульфатом области агрекана» . Ж. Биол. Хим . 282 (12): 8632–40. дои : 10.1074/jbc.M605750200 . ПМИД 17255106 .

Дальнейшее чтение

Ватанабэ Х., Ямада Ю., Кимата К. (1998). «Роль агрекана, крупного протеогликана хондроитинсульфата, в структуре и функции хряща» . Дж. Биохим . 124 (4): 687–93. doi : 10.1093/oxfordjournals.jbchem.a022166 . ПМИД 9756610 .
Фосанг А.Дж., Ним П.Дж., Ласт К., Хардингем Т.Э., Мерфи Дж., Гамильтон Дж.А. (1992). «Межглобулярный домен хрящевого агрекана расщепляется PUMP, желатиназой и катепсином B» . Ж. Биол. Хим . 267 (27): 19470–4. дои : 10.1016/S0021-9258(18)41799-1 . ПМИД 1326552 .
Сэнди Дж.Д., Фланнери С.Р., Ним П.Дж., Ломандер Л.С. (1992). «Структура фрагментов аггрекана в синовиальной жидкости человека. Доказательства участия в остеоартрите новой протеиназы, которая расщепляет связь Glu 373-Ala 374 межглобулярного домена» . Дж. Клин. Инвестируйте . 89 (5): 1512–6. дои : 10.1172/JCI115742 . ПМК 443022 . ПМИД 1569188 .
Болдуин CT, Реджинато AM, Prockop DJ (1989). «Новый домен, подобный эпидермальному фактору роста, в коровом белке человека для большого протеогликана, специфичного для хряща. Доказательства альтернативного сплайсинга домена» . Ж. Биол. Хим . 264 (27): 15747–50. дои : 10.1016/S0021-9258(18)71537-8 . ПМИД 2789216 .
Кимата К., Баррах Х.Дж., Браун К.С., Пеннипакер Дж.П. (1981). «Отсутствие корового белка протеогликана в хряще мышей cmd/cmd (дефицит хрящевого матрикса)» . Ж. Биол. Хим . 256 (13): 6961–8. дои : 10.1016/S0021-9258(19)69084-8 . ПМИД 7240256 .
Глумофф В., Савонтаус М., Веханен Дж., Вуорио Э. (1994). «Анализ экспрессии генов аггрекана и тенасцина в тканях скелета мышей путем нозерн-гибридизации и гибридизации in situ с использованием видоспецифичных зондов кДНК». Биохим. Биофиз. Акта . 1219 (3): 613–22. дои : 10.1016/0167-4781(94)90220-8 . ПМИД 7524681 .
Илич М.З., Мок М.Т., Уильямсон О.Д., Кэмпбелл М.А., Хьюз К.Э., Хэндли С.Дж. (1995). «Катаболизм агрекана культурами эксплантатов суставного хряща человека в присутствии ретиноевой кислоты». Арх. Биохим. Биофиз . 322 (1): 22–30. дои : 10.1006/abbi.1995.1431 . ПМИД 7574678 .
Валхму В.Б., Палмер Г.Д., Риверс П.А., Эбара С., Ченг Дж.Ф., Фишер С., Рэтклифф А. (1995). «Структура гена аггрекана человека: экзон-интронная организация и ассоциация с белковыми доменами» . Биохим. Дж . 309. 309 (2): 535–42. дои : 10.1042/bj3090535 . ПМЦ 1135764 . ПМИД 7626017 .
Барри Ф.П., Ним П.Дж., Сасс Дж., Пирсон Д. (1994). «Изменение длины кератансульфатного домена агрекана млекопитающих» . Матрица Биол . 14 (4): 323–8. дои : 10.1016/0945-053X(94)90198-8 . ПМИД 7827755 .
Фосанг А.Дж., Ласт К., Ним П.Дж., Мерфи Дж., Кнаупер В., Чеше Х., Хьюз К.Э., Катерсон Б., Хардингем Т.Э. (1994). «Нейтрофильная коллагеназа (MMP-8) расщепляет аггреканазный сайт E373-A374 в межглобулярном домене хрящевого агрекана» . Биохим. Дж . 304. 304 (2): 347–51. дои : 10.1042/bj3040347 . ПМЦ 1137499 . ПМИД 7998967 .
Фосанг А.Дж., Ласт К., Кнаупер В., Ним П.Дж., Мерфи Дж., Хардингем Т.Е., Чеше Х., Гамильтон Дж.А. (1993). «Коллагеназы фибробластов и нейтрофилов расщепляют два участка межглобулярного домена аггрекана хряща» . Биохим. Дж . 295. 295 (1): 273–6. дои : 10.1042/bj2950273 . ПМЦ 1134849 . ПМИД 8216228 .
Коренберг-младший, Чен XN, Доге К., Гровер Дж., Раули П.Дж. (1993). «Присвоение человеческого гена агрекана (AGC1) 15q26 с использованием флуоресцентного анализа гибридизации in situ». Геномика . 16 (2): 546–8. дои : 10.1006/geno.1993.1228 . ПМИД 8314595 .
Дадия Дж., Дэвидсон К.М., Уэллс Т.М., Виниос Д.Х., Хардингем Т.Э., Бэйлисс М.Т. (1996). «Возрастные изменения содержания С-концевой области агрекана в суставном хряще человека» . Биохим. Дж . 313. 313 (3): 933–40. дои : 10.1042/bj3130933 . ПМК 1217001 . ПМИД 8611178 .
Фюлёп К., Чес-Сабо Г., Глант Т.Т. (1996). «Видоспецифический альтернативный сплайсинг домена 1, подобного эпидермальному фактору роста, агрекана хряща» . Биохим. Дж . 319. 319 (3): 935–40. дои : 10.1042/bj3190935 . ПМЦ 1217878 . ПМИД 8921002 .
Киршфинк М., Блазе Л., Энгельманн С., Шварц-Альбис Р. (1997). «Секретируемый протеогликан хондроитинсульфата линий В-клеток человека связывается с белком комплемента C1q и ингибирует образование комплекса C1» . Дж. Иммунол . 158 (3): 1324–31. дои : 10.4049/jimmunol.158.3.1324 . ПМИД 9013976 . S2CID 44725378 .
Паркар А.А., Кахманн Дж.Д., Ховат С.Л., Бэйлисс М.Т., Дэй А.Дж. (1998). «TSG-6 взаимодействует с гиалуронаном и аггреканом в зависимости от pH через общий функциональный элемент: значение для его регуляции в воспаленном хряще» . ФЭБС Летт . 428 (3): 171–6. Бибкод : 1998FEBSL.428..171P . дои : 10.1016/S0014-5793(98)00523-7 . ПМИД 9654129 .
Фосанг А.Дж., Ласт К., Фуджи Ю., Сейки М., Окада Ю. (1998). «Мембранная ММП 1 типа (ММП-14) расщепляется в трех участках межглобулярного домена аггрекана» . ФЭБС Летт . 430 (3): 186–90. Бибкод : 1998FEBSL.430..186F . дои : 10.1016/S0014-5793(98)00667-X . ПМИД 9688535 .
«Агрекан» . Учебный центр . Компания Сигма-Олдрич . Проверено 24 октября 2011 г.

Внешние ссылки

Агрекан в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
человека ACAN Расположение генома и страница сведений о гене ACAN в браузере генома UCSC .
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P16112 (ядерный белок человеческого агрекана) в PDBe-KB .
Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для UniProt : P07897 (коровый белок Rat Aggrecan) в PDBe-KB .

[refGRCh38Ensembl-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000157766 – Ensembl , май 2017 г.

[refGRCm38Ensembl-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000030607 – Ensembl , май 2017 г.

[3] «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[4] «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .

[pmid1985970-5] Перейти обратно: ^а ^б Доэдж К.Дж., Сасаки М., Кимура Т., Ямада Ю. (январь 1991 г.). «Полная кодирующая последовательность и установленная первичная структура большого агрегирующего протеогликана человеческого хряща, аггрекана. Специфические для человека повторы и дополнительные альтернативно сплайсированные формы» . Ж. Биол. Хим . 266 (2): 894–902. дои : 10.1016/S0021-9258(17)35257-2 . ПМИД 1985970 .

[pmid23019016-6] Аспберг А (декабрь 2012 г.). «Различные роли доменов взаимодействия аггрекана» . Журнал гистохимии и цитохимии . 60 (12): 987–96. дои : 10.1369/0022155412464376 . ПМЦ 3527881 . ПМИД 23019016 .

[Chremos2023-7] Перейти обратно: ^а ^б Хремос А., Хоркай Ф. (сентябрь 2023 г.). «Сосуществование мятых и плоских конформаций в двумерных полимерных сетях: понимание самосборки аггрекана». Письма о физических отзывах . 131 (13): 138101. Бибкод : 2023PhRvL.131m8101C . doi : 10.1103/PhysRevLett.131.138101 . ПМИД 37832020 . S2CID 263252529 .

[pmid18689463-8] Nap RJ, Шлейфер I (ноябрь 2008 г.). «Структура и взаимодействие аггреканов: статистический термодинамический подход» . Биофиз. Дж . 95 (10): 4570–83. Бибкод : 2008BpJ....95.4570N . дои : 10.1529/biophysj.108.133801 . ПМК 2576360 . ПМИД 18689463 .

[9] Hascall VC, Сайдера SW (10 октября 1970 г.). «Физические свойства и полидисперсность протеогликана из бычьего носового хряща» . Журнал биологической химии . 245 (19): 4920–30. дои : 10.1016/S0021-9258(18)62796-6 . ПМИД 5506265 .

[10] Чандран П.Л., Хоркай Ф. (январь 2012 г.). «Агрекан, необычный полиэлектролит: обзор поведения раствора и физиологические последствия» . Акта Биоматериалы . 8 (1): 3–12. doi : 10.1016/j.actbio.2011.08.011 . ПМК 3226867 . ПМИД 21884828 .

[pmid11942407-11] Перейти обратно: ^а ^б Киани С., Чен Л., Ву YJ, Йи AJ, Ян BB (март 2002 г.). «Структура и функции агрекана» . Сотовый Res . 12 (1): 19–32. дои : 10.1038/sj.cr.7290106 . ПМИД 11942407 .

[pmid16425147-12] Раули П., Мартенс Д., Рантакокко Дж., Алини М., Мвале Ф., Антониу Дж. (2006). «Участие полиморфизма аггрекана в дегенерации межпозвонкового диска и суставного хряща человека» . Eur Cell Mater . 11 : 1–7, обсуждение 7. doi : 10.22203/eCM.v011a01 . ПМИД 16425147 .

[13] Сиван С.С., Вахтель Э., Раули П. (2014). «Структура, функция, старение и оборот агрекана в межпозвоночном диске». Биохим. Биофиз. Акта . 1840 (10): 3181–9. дои : 10.1016/j.bbagen.2014.07.013 . ПМИД 25065289 .

[14] Моравски М., Брюкнер Г., Арендт Т., Мэтьюз Р.Т. (май 2012 г.). «Агрекан: за пределы хряща и в мозг». Международный журнал биохимии и клеточной биологии . 44 (5): 690–3. doi : 10.1016/j.biocel.2012.01.010 . ПМИД 22297263 .

[pmid17255106-15] Ист Си Джей, Стэнтон Х, Голуб СБ, Роджерсон ФМ, Фосанг Эй Джей (2007). «Дефицит ADAMTS-5 не блокирует аггреканолиз в предпочтительных местах расщепления в богатой хондроитинсульфатом области агрекана» . Ж. Биол. Хим . 282 (12): 8632–40. дои : 10.1074/jbc.M605750200 . ПМИД 17255106 .

[1]

[2]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]