stringtranslate.com

Кератан сульфат

Химическая структура кератансульфата

Кератансульфат ( KS ), также называемый кератосульфатом , представляет собой один из нескольких сульфатированных гликозаминогликанов (структурных углеводов), которые обнаружены особенно в роговице , хрящах и костях . Он также синтезируется в центральной нервной системе , где участвует как в развитии [1] , так и в формировании глиального рубца после травмы. [2] Кератансульфаты представляют собой крупные, сильно гидратированные молекулы, которые в суставах могут выступать в качестве подушки, поглощающей механические удары .

Состав

Как и другие гликозаминогликаны, кератансульфат представляет собой линейный полимер , состоящий из повторяющихся дисахаридных звеньев. 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 .

Основной повторяющейся дисахаридной единицей в составе кератансульфата является -3 Gal β1-4 GlcNAc6S β1-. Он может быть сульфатирован по положению углерода 6 (C6) одного или обоих моносахаридов Gal или GlcNAc . Однако детальную первичную структуру конкретных типов КС лучше всего рассматривать как состоящую из трех областей: [3]

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

занятия КС

Обозначения KSI и KSII первоначально были присвоены в зависимости от типа ткани, из которой был выделен кератансульфат. KSI выделяли из ткани роговицы , а KSII — из скелетной ткани. [5] [6] Незначительные различия в составе моносахаридов существуют между KS, извлеченным из обоих источников, и даже между KS, извлеченным из одного и того же источника. Однако основные различия происходят в том, как каждый тип KS соединяется со своим основным белком. [7] Обозначения KSI и KSII теперь основаны на этих различиях в белковых связях. KSI N - связан со специфическими аминокислотами аспарагина через N -ацетилглюкозамин , а KSII O -связан со специфическими аминокислотами серина или треонина через N -ацетилгалактозамин . [8] Тканевой классификации СК больше не существует, поскольку было показано, что типы СК не являются тканеспецифичными. [4] Третий тип KS (KSIII) также был выделен из ткани головного мозга , которая O -связана со специфическими аминокислотами серином или треонином через маннозу . [9]

Роговичник КСИ

Количество КС в роговице в 10 раз выше, чем в хряще и в 2-4 раза выше, 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 типа I), либо нарушен (MCDC типа II). [12]

Нероговичный КСИ

Остеоадгерин , фибромодулин и PRELP — это основные белки костей и хрящей, модифицированные N-связанными KS-цепями. Цепи KS, связанные с остеоадгерином и фибромодулином, короче, чем цепи, обнаруженные в роговице, обычно составляют 8-9 дисахаридных единиц в длину. [13] Тогда как KSI роговицы состоит из ряда доменов с различной степенью сульфатации, самый длинный из которых может иметь длину 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 тканеспецифичной доступностью гликозилтрансфераз , а не типом связи с коровым белком. [4]

КСИИ

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Миллер Б., Шеппард А.М., Перлман А.Л. (апрель 1997 г.). «Экспрессия кератансульфатподобной иммунореактивности в процессе развития отличает ядра таламуса и корковые домены». Дж. Комп. Нейрол. 380 (4): 533–52. doi :10.1002/(SICI)1096-9861(19970421)380:4<533::AID-CNE9>3.0.CO;2-2. ПМИД  9087531.
  2. ^ Чжан Х, Учимура К, Кадомацу К (ноябрь 2006 г.). «Кератансульфат головного мозга и образование глиальных рубцов». Анна. Н-Й акад. наук. 1086 (1): 81–90. Бибкод : 2006NYASA1086...81Z. дои : 10.1196/анналы.1377.014. ПМИД  17185507.
  3. ^ Тай Г.Х., Хакерби Т.Н., Недушинский И.А. (1996). «Множественные концы невосстанавливающих цепей, выделенные из кератансульфатов роговицы быка». Ж. Биол. Хим . 271 (38): 23535–23546. дои : 10.1074/jbc.271.38.23535 . ПМИД  8798563.
  4. ^ abc Фундербург Дж.Л. (2000). «Кератансульфат: структура, биосинтез и функции». Гликобиология . 10 (10): 951–958. дои : 10.1093/гликоб/10.10.951 . ПМИД  11030741.
  5. ^ Мейер К., Линкер А. и др. (1 декабря 1953 г.). «Мукополисахариды бычьей роговицы». Ж. Биол. Хим . 205 (2): 611–616. дои : 10.1016/S0021-9258(18)49203-4 . ПМИД  13129238.
  6. ^ Мейер К; Хоффман П.; Линкер А. (1958). «Мукополисахариды реберного хряща». Наука . 128 (3329): 896. Бибкод : 1958Sci...128..896M. дои : 10.1126/science.128.3329.896. ПМИД  13592269.
  7. ^ Сено Н., Мейер К. и др. (1 марта 1965 г.). «Вариации кератосульфатов». Ж. Биол. Хим . 240 (3): 1005–1019. дои : 10.1016/S0021-9258(18)97528-9 . ПМИД  14284693.
  8. ^ ab Недушинский И.А., Хакерби Т.Н. и др. (1990). «Существует два основных типа скелетных кератансульфатов». Биохим. Дж . 271 (1): 243–245. дои : 10.1042/bj2710243. ПМЦ 1149539 . ПМИД  2222415. 
  9. ^ Крузиус Т., Финн Дж. и др. (25 июня 1986 г.). «Идентификация O-гликозидного маннозо-связанного сиалилированного тетрасахарида и кератансульфатолигосахаридов в протеогликане хондроитинсульфата головного мозга». Ж. Биол. Хим . 261 (18): 8237–8242. дои : 10.1016/S0021-9258(19)83901-7 . ПМИД  2941416.
  10. ^ Фундербург JL; Катерсон Б.; Конрад ГВ. (1987). «Распределение протеогликанов, антигенно связанных с протеогликанами кератансульфата роговицы». Ж. Биол. Хим . 262 (24): 11634–11640. дои : 10.1016/S0021-9258(18)60856-7 . ПМИД  2957372.
  11. ^ Фундербург Дж.Л., Манн М.М., Фундербург М.Л. (ноябрь 2003 г.). «Фенотип кератоцитов опосредует структуру протеогликана: роль фибробластов в фиброзе роговицы». Ж. Биол. хим. 278 (46): 45629–37. дои : 10.1074/jbc.M303292200 . ПМЦ 2877919 . ПМИД  12933807.  
  12. ^ Макулодистрофия роговицы, 1 - OMIM
  13. ^ Лаудер Р.М., Хакерби Т.Н., Недушинский И.А. (1997). «Структура цепей кератансульфата, прикрепленных к фибромодулину суставного хряща человека». Гликокондж. Дж . 14 (5): 651–660. дои : 10.1023/А: 1018552913584. ПМИД  9298700.

Внешние ссылки