Proteoglykaner

Struktur av den ekstracellulære matrisen som komponerer den hyaline brusken

Hva er proteoglykanere?

De Proteoglykaner De er glykosylerte proteiner, generelt assosiert med glykosaminoglykansubstituenter (GAGs) anionisk. De finnes vanligvis på det ytre ansiktet av cellemembranen eller "fyll" det ekstracellulære rommet, så de er en del av mange bindevev.

Av disse komplekse makromolekylene har de mest studerte og analyserte vært de av bruskceller i virveldyr, siden den ekstracellulære matrisen i disse utgjør mer enn 90% av den tørre vekten på vevet de utgjør, der de påvirker blant annet, i motstand mot kompresjoner.

Strukturelt bidrar proteoglykanere til organisering av den ekstracellulære matrisen, som gir mange flere særegne fysiske egenskaper eller individuelle celler. I tillegg er disse viktige for mange intercellulære signal- og kommunikasjonshendelser.

De er ekstremt rikelig, allestedsnærværende proteiner (de er i mange typer celler) og komplekse, hvis biologiske funksjoner og biokjemiske egenskaper stammer grunnleggende fra egenskapene til karbohydratkomponentene sine, som har en stor hydreringskapasitet.

De deltar aktivt i intercellulær kommunikasjons-, vedheftings- og migrasjonsprosesser og har også vært involvert i utviklingen av forskjellige vev hos dyr, for eksempel perineuronale nettverk i nervesystemet.

Struktur og egenskaper ved proteoglykaner

Proteoglykaner er glykosylerte proteiner fra den ekstracellulære overflaten, selv om det er noen som finnes i intracellulære rom. De er generelt veldig rikelig molekyler, men overflod avhenger av celletypen som blir vurdert.

Vanligvis er karbohydratdelen av en proteoglikaner.

Det kan tjene deg: skogsmatkjede

Den generelle strukturen består derfor av en protein "kjerne" som kan være assosiert med mer enn 100 kjeder av ikke -avgrensede glykosaminoglykaner, sammen med ENTEN-glykosylering.

Dette er ganske forskjellige molekyler når det gjelder struktur, form og funksjon. I virveldyr celler, for eksempel, er flere kombinasjoner av forskjellige typer proteiner og forskjellige typer glukosaminoglykaner blitt identifisert, nemlig:

Proteiner

- Transmembranale proteiner fra celleoverflaten (ekstracellulær matrise)

- Kovalent koblede proteiner anker av glykosylfosfatidylinositol (GPI))

Glukosaminoglykaner

- Hialuronano (ha)

- Sulfatkondroitering (CS)

- Keratan Sulfate (KS)

- Dermatán Sulfate (DS)

- Hepar vil sulfat (HS)

Proteoglykanskjema og noen kombinasjoner av glukosaminoglykaner (kilde: mfigueiredo/cc by-sa (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0) via Wikimedia Commons)

Noen proteoglykaner som unionen, som er transmembranproteiner, er knyttet til 2 kjeder av sulfat og 1 sulfat kondroitin; I mellomtiden har en annen proteoglykan.

Fra det ovennevnte er det forstått at glykosyleringsegenskapene til hvert protein, så vel som den typen celle som det tilhører, er de som definerer identiteten til hvert proteoglykan på celleoverflaten.

Funksjon

Av de strukturelle egenskapene til proteoglykaner er deres funksjoner avhenger. Dette gjelder spesielt for de egenskapene som er relatert til den glukosaminoglykanske delen, siden disse molekylene er de som lar protein samhandle med andre elementer på celleoverflaten.

Disse proteinene som er rike på heparán sulfatavfall, kan være bundet med relativt letthet til forskjellige vekstfaktorer, andre komponenter i den ekstracellulære matrisen, enzymer, proteasehemmere, kjemiociner, etc., Så de har en grunnleggende rolle i signaloverføring til det intracellulære miljøet.

Det kan tjene deg: Flora og fauna fra USA

Dermed kan proteoglykanere oppfylle strukturelle funksjoner i matrisen eller kan ha mer spesifikke funksjoner i overføring av meldinger fra det ekstracellulære mediet til det cytosoliske rommet.

De siste årene har interessen for studiet av proteoglykaner vokst betydelig, et faktum som er relatert til oppdagelsen av viktigheten som disse molekylene har i noen patologiske forhold hos mennesker.

Et eksempel på disse er Simpson-Golabi-Behmel (SGBS) syndrom, preget av en overdrevet vekst før og etter liv, fødselsdefekter og mottakelighet for dannelse av svulster assosiert med mutasjoner i en proteoglykan rik på heparán sulfat og ankret av GPI.

Hovedproteoglykaner av blod og blodkar. Molekylvekten til proteinkjernen er vist (kilde: Aleisf/CC By-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisenser/by-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

Cellulære funksjoner

Praktisk talt alle cellulære prosesser som innebærer molekylære interaksjoner på celleoverflaten, for eksempel celle-wematrix-interaksjoner, cellecelle og ligand-mottaker må gjøre, på en eller annen måte, med proteoglykaner, siden disse er i stand til å bli med en stor mengde av andre molekyler og er betydelig rikelig på overflaten.

Under utviklingen av nervesystemet og også under invasjonen av en svulst og metastase, det vil si hendelser som har å gjøre med bevegelser og forlengelser eller cellulære utvidelser, utøver proteoglykaner veldig aktive funksjoner.

Disse glykosylerte proteiner deltar også i prosessene med vedheft, spredning og etablering av celleform og de som er transmembranale proteiner som har et cytosolisk domene, deltar i transduksjon og skilting av fossefall.

Proteoglykaneksempler

Agrecano

Agrecano. Kilde: BQUB15-Laura, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Agrecano er den viktigste proteoglykanen som er til stede i det bruskvevet, som er assosiert med glykosaminoglykanfragmenter "Hyaluronano" (HA) i den ekstracellulære matrisen til chondrocyttene.

Kan tjene deg: 15 eksotiske dyr fra Peru og dens egenskaper

Hialuronano er en lineær glukosaminoglykan sammensatt av alternativ glukoronsyre og N-acetylglukosaminavfall, som kan finnes både på celleoverflaten og i den ekstracellulære matrisen og inne i cellene.

Foreningen av Hyaluronano til Agrecano skjer gjennom et "unionsprotein" som danner viktige aggregater med molekylvekter på opptil flere millioner daltoner.

Mange leddsykdommer relatert til aldersfremgang har å gjøre med økningen i aggregeringen av agrecano og Hyaluronano.

Pelecano

I renal glomeruli består basalmembranen hovedsakelig av en proteoglykan kjent som pelecan. Denne proteoglykanen har viktige funksjoner som anionisk belastningsselektivitetssted under glomerulær filtrering.

Denne proteoglykanen har den største proteinkjernen som er observert i noen av disse molekylene, og det spekuleres i at dette proteinnomenet kan samhandle med andre makromolekyler til stede i basalmembranen.

Decorina

Decorina

Decorine er en liten interstitiell proteoglykan og er preget av å ha en enkelt kjede av glykosaminoglykan og en liten proteinkjerner. Det er en viktig komponent i mange bindevev, binder seg til type I kollagenfibre og deltar i monteringen av den ekstracellulære matrisen.