Proteoglykány

Štruktúra extracelulárnej matrice, ktorá tvorí chrupavku hyalínu

Čo sú proteoglykány?

Ten Proteoglykány Sú to glykozylované proteíny, všeobecne spojené s glykozaminoglykánskymi substituentmi (GAG) aniónové. Zvyčajne sa nachádzajú na vonkajšej strane bunkovej membrány alebo „vyplňte“ extracelulárny priestor, takže sú súčasťou mnohých spojivových tkanív.

Z týchto komplexných makromolekúl boli najštudovanejšími a najnaliaznejšími bunky chrupavkových buniek u zvierat stavovcov, pretože extracelulárna matrica v nich obsahuje viac ako 90% suchej hmotnosti tkaniva, ktoré tvoria, kde ovplyvňujú, okrem iného, ​​okrem iného, ​​v nich, kde ovplyvňujú, okrem iného, ​​okrem iného, ​​okrem iného, ​​okrem iného, ​​okrem iného ovplyvňujú, okrem iného, ​​okrem iného, ​​okrem iného ovplyvňujú, okrem iného, ​​okrem iného, ​​v nich ovplyvňujú, okrem iného v odbore voči kompresiám.

Štrukturálne proteoglykáni prispievajú k organizácii extracelulárnej matrice, ktorá poskytuje mnoho výraznejších fyzikálnych vlastností alebo jednotlivých buniek. Okrem toho sú dôležité pre mnohé medzibunkové signalizačné a komunikačné udalosti.

Sú mimoriadne hojné, všadeprítomné proteíny (sú v mnohých typoch buniek) a komplexu, ktorých biologické funkcie a biochemické vlastnosti sú zásadne odvodené od charakteristík ich uhľohydrátových zložiek, ktoré majú veľkú hydratačnú kapacitu, ktoré majú veľkú hydratačnú kapacitu.

Aktívne sa podieľajú na intercelulárnych komunikačných, adhéznych a migračných procesoch a tiež sa podieľali na vývoji rôznych tkanív zvierat, ako sú perineuronálne siete nervového systému.

Štruktúra a vlastnosti proteoglykánov

Proteoglykány sú glykozylované proteíny extracelulárneho povrchu, aj keď sú niektoré, ktoré sa dajú nájsť v intracelulárnych kompartmentoch. Všeobecne sú to veľmi hojné molekuly, ale ich hojnosť závisí od typu bunky, ktorá sa považuje.

Zvyčajne sa uhľohydrátová časť proteoglicanu.

Môže vám slúžiť: reťazec lesných potravín

Jeho všeobecná štruktúra preto pozostáva z proteínového „jadra“, ktoré môže byť spojené s viac ako 100 reťazcami, ktoré nie sú rozrezané glykozaminoglykánmi, spolu s Ani-glykozylácia.

Sú to dosť rozmanité molekuly z hľadiska štruktúry, tvaru a funkcie. Napríklad v bunkách zvierat stavovcov bolo identifikovaných niekoľko kombinácií rôznych typov proteínov a rôznych druhov glukosaminoglykánov, konkrétne:

Bielkovina

- Transmembranské proteíny bunkového povrchu (extracelulárna matrica)

- Kovalentne prepojené proteíny kotiev glykozylfosfatidylinozitolu (GPI))

Glukosaminoglykán

- Hialuronano (ha)

- Sulfát Odining (CS)

- Keratan sulfát (KS)

- Dermatán sulfát (DS)

- Hepar bude sulfát (HS)

Proteoglykánová schéma a niektoré kombinácie glukosaminoglykánov (zdroj: Mfigueiredo/CC BY-SA (https: // creativicecommons.Org/licencie/By-SA/3.0) Via Wikimedia Commons)

Niektoré proteoglykány, ako napríklad únia, ktoré sú transmembránové proteíny, sú spojené s 2 reťazcami sulfátu a 1 sulfátu chondroitínu; Medzitým má ďalší proteoglykán, AgreCano (špecifická chrupavka) má asi 100 sulfátových chondroitínových reťazcov a 30 keratánsky sulfát.

Z vyššie uvedeného je zrejmé, že glykozylačné charakteristiky každého proteínu, ako aj typ bunky, do ktorej patrí, sú tie, ktoré definujú identitu každého proteoglykánu na bunkovom povrchu.

Funkcia

Na štrukturálnych charakteristikách proteoglykánov ich funkcie závisia. Platí to najmä pre tie charakteristiky, ktoré súvisia s glukosaminoglykánskou časťou, pretože tieto molekuly sú tie, ktoré umožňujú proteín interagovať s inými prvkami na bunkovom povrchu.

Tieto proteíny bohaté na odpadový odpad sulfátu heparánu môžu byť viazané relatívne ľahkosťou k rôznym rastovým faktorom, ďalším zložkám extracelulárnej matrice, enzýmov, inhibítorov proteázy, chemiocínov atď., Majú teda základnú úlohu pri transdukcii signálu do intracelulárneho prostredia.

Môže vám slúžiť: Flora a fauna zo Spojených štátov

Proteoglykáni teda môžu plniť štrukturálne funkcie v matrici alebo môžu mať špecifickejšie funkcie pri prenose správ z extracelulárneho média do cytosolického priestoru.

V posledných rokoch sa záujem o štúdium proteoglykánov značne rozrástol, skutočnosť, ktorá súvisí s objavom dôležitosti, ktorú tieto molekuly majú v niektorých patologických podmienkach u ľudí.

Príkladom je syndróm Simpson-Golabi-Behmel (SGBS), ktorý sa vyznačuje prehnaným rastom pred a po živote, vrodenými defektmi a náchylnosťou na tvorbu nádorov spojených s mutáciami v proteoglykáne bohatom na heparánové sulfát a ukotvené GPI.

Hlavné proteoglykány krvi a krvných ciev. Je znázornená molekulová hmotnosť proteínového jadra (Zdroj: Alef/CC By-SA (https: // creativeCommons.Org/licencie/By-SA/4.0) Via Wikimedia Commons)

Bunkové funkcie

Prakticky všetky bunkové procesy, ktoré naznačujú molekulárne interakcie na bunkovom povrchu, ako sú interakcie bunkovo-wematrix, bunky-bunkové a ligandové receiver musia robiť tak či onak s proteoglykánmi, pretože sú schopné pripojiť sa k veľkému množstvu Ostatné molekuly a sú na povrchu značne hojné.

Počas vývoja nervového systému a tiež počas invázie do nádoru a metastáz, to znamená udalosti, ktoré sa týkajú pohybov a predĺžení alebo bunkových rozšírení, proteoglykány cvičia veľmi aktívne funkcie.

Tieto glykozylované proteíny sa tiež podieľajú na procesoch adhézie, proliferácie a vytvorenia bunkovej formy a proteínov, ktoré sú transmembranalovými proteínmi, ktoré majú cytosolickú doménu, zúčastňujú sa na transdukcii a vodopádoch značiek.

Proteoglykán príklady

Agrecano

Agrecano. Zdroj: BQUB15-Laura, CC BY-SA 4.0, cez Wikimedia Commons

Agrecano je hlavný proteoglykán prítomný v chrupavkom tkanive, ktoré je spojené s glykozaminoglykánskymi fragmentmi „hyaluronano“ (HA) v extracelulárnej matrici chondrocytov.

Môže vám slúžiť: 15 exotických zvierat z Peru a jeho vlastnosti

Hialuronano je lineárny glukozaminoglykán zložený z alternatívnej kyseliny glukorónovej a N-acetylglukozamínový odpad, ktorý sa nachádza na bunkovom povrchu aj v extracelulárnej matrici a vo vnútri buniek.

Spojenie hyaluronano s AgreCanom sa vyskytuje prostredníctvom „únie proteínu“, ktorý tvorí dôležité agreguje s molekulárnymi hmotnosťami až niekoľko miliónov daltonov.

Mnoho kĺbových chorôb súvisiacich s pokrokom v oblasti veku súvisí so zvýšením agregácie AgreCano a Hyaluronano.

Pelecano

V obličkových glomeruli sa bazálna membrána skladá hlavne z proteoglykánu známeho ako pelecan. Tento proteoglykán má dôležité funkcie ako miesto selektivity aniónového zaťaženia počas glomerulárnej filtrácie.

Tento proteoglykán má najväčšie proteínové jadro, ktoré bolo pozorované v ktorejkoľvek z týchto molekúl a predpokladá sa, že táto proteínová doména môže interagovať s inými makromolekulami prítomnými v bazálnej membráne.

Dekoraina

Dekoraina

Decodine je malý intersticiálny proteoglykán a vyznačuje sa jedným reťazcom glykozaminoglykánu a malého proteínového jadra. Je to dôležitá súčasť mnohých spojivových tkanív, viaže sa na kolagénové vlákna typu I a podieľa sa na zostavení extracelulárnej matrice.