stringtranslate.com

Протеогликан

Аггрекан , основной протеогликан хряща , состоит из 2316 аминокислот.

Протеогликаны — это белки [1] , которые сильно гликозилированы . Основная единица протеогликана состоит из «основного белка » с одной или несколькими ковалентно присоединенными цепями гликозаминогликанов (GAG). [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 отрицательно заряжены в физиологических условиях из-за наличия групп сульфата и уроновой кислоты . Протеогликаны встречаются в соединительной ткани .

Типы

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

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

Функция

Протеогликаны являются основным компонентом внеклеточного матрикса животных , «наполнителем» вещества, существующего между клетками в организме. Здесь они образуют большие комплексы, как с другими протеогликанами, с гиалуронаном , так и с волокнистыми матричными белками, такими как коллаген . Сочетание 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 матрицы. [6] [7] Отдельные функции протеогликанов можно отнести либо к ядру белка, либо к прикрепленной цепи ГАГ. Они также могут служить смазками, создавая гидратирующий гель, который помогает выдерживать высокое давление.

Синтез

Белковый компонент протеогликанов синтезируется рибосомами и транслоцируется в просвет шероховатого эндоплазматического ретикулума . Гликозилирование протеогликана происходит в аппарате Гольджи в несколько ферментативных этапов. Сначала специальный тетрасахарид связи присоединяется к боковой цепи серина на основном белке, чтобы служить праймером для роста полисахарида. Затем сахара добавляются по одному с помощью гликозилтрансферазы. Затем готовый протеогликан экспортируется в секреторных пузырьках во внеклеточный матрикс ткани.

Клиническое значение

Неспособность расщеплять протеогликаны характерна для группы генетических заболеваний , называемых мукополисахаридозами . Неактивность специфических лизосомальных ферментов, которые обычно расщепляют гликозаминогликаны, приводит к накоплению протеогликанов внутри клеток. Это приводит к различным симптомам заболевания в зависимости от типа протеогликана, который не расщепляется. Мутации в гене, кодирующем галактозилтрансферазу B4GALT7, приводят к уменьшению замещения протеогликанов декорина и бигликана цепями гликозаминогликанов и вызывают спондилодиспластическую форму синдрома Элерса-Данлоса . [8]

Различие между протеогликанами игликопротеины

Цитата из рекомендаций ИЮПАК: [9]

Гликопротеин — это соединение, содержащее углевод (или гликан), ковалентно связанный с белком. Углевод может быть в форме моносахарида, дисахарида(ов), олигосахарида(ов), полисахарида(ов) или их производных (например, сульфо- или фосфозамещенных). Может присутствовать одна, несколько или много углеводных единиц. Протеогликаны — это подкласс гликопротеинов , в которых углеводные единицы представляют собой полисахариды, содержащие аминосахара. Такие полисахариды также известны как гликозаминогликаны.

Ссылки

  1. ^ Протеогликаны в рубриках медицинских предметов Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)
  2. ^ Герхард Мейзенберг; Уильям Х. Симмонс (2006). Принципы медицинской биохимии. Elsevier Health Sciences. стр. 243–. ISBN 978-0-323-02942-1. Получено 6 февраля 2011 г.
  3. ^ Iozzo, RV; Schaefer, L (март 2015). «Форма и функция протеогликана: всеобъемлющая номенклатура протеогликанов». Matrix Biology . 42 : 11–55. doi : 10.1016/j.matbio.2015.02.003. PMC 4859157. PMID  25701227 . 
  4. ^ Ганс-Иоахим Габиус; Сигрун Габиус (февраль 2002 г.). Glycosciences: Status and Perspectives. John Wiley and Sons. стр. 209–. ISBN 978-3-527-30888-0. Получено 6 февраля 2011 г.
  5. ^ Voet, Дональд; Voet, Джудит; Pratt, Шарлотта (2016). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне . Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons. стр. 235. ISBN 978-1-118-91840-1.
  6. ^ Ибрагим, Шериф (2017). «Синдекан-1 — новый молекулярный маркер трижды негативного воспалительного рака молочной железы, который модулирует фенотип стволовых клеток рака через сигнальные пути IL-6/STAT3, Notch и EGFR». Molecular Cancer . 16 (1): 57. doi : 10.1186/s12943-017-0621-z . PMC 5341174 . PMID  28270211. 
  7. ^ Ибрагим, Шериф (2013). «Синдекан-1 (CD138) модулирует свойства стволовых клеток тройного негативного рака молочной железы посредством регуляции LRP-6 и опосредованной IL-6 сигнализации STAT3». PLOS ONE . ​​8 (12): e85737. Bibcode :2013PLoSO...885737I. doi : 10.1371/journal.pone.0085737 . PMC 3877388 . PMID  24392029. 
  8. ^ Seidler, Daniela (2006). «Дефектное гликозилирование декорина и бигликана, измененная структура коллагена и аномальный фенотип фибробластов кожи пациента с синдромом Элерса-Данлоса, имеющего новую замену Arg270Cys в галактозилтрансферазе I (beta4GalT-7)». Журнал молекулярной медицины . 84 (7): 583–94. doi :10.1007/s00109-006-0046-4. PMID  16583246. S2CID  10165577.
  9. ^ "Номенклатура гликопротеинов, гликопептидов и пептидогликанов, Рекомендации 1985 г.". www.qmul.ac.uk . Получено 16 марта 2021 г. .

Внешние ссылки