Proteoglikani

Struktura zunajceličnega matriksa, ki sestavlja hialinski hrustanec

Kaj so proteoglikani?

The Proteoglikani So glikozilirani proteini, na splošno povezani z anionskimi glikozaminoglikanskimi substituenti (GAG). Običajno jih najdemo na zunanji strani celične membrane ali "napolnijo" zunajcelični prostor, zato so del mnogih vezivnih tkiv.

Of these complex macromolecules, the most studied and analyzed have been those of cartilaginous cells in vertebrate animals, since the extracellular matrix in these comprises more than 90% of the dry weight of the tissue they make up, where they influence, among other things, V odpornosti na stiske.

Strukturno proteoglikani prispevajo k organizaciji zunajceličnega matriksa, ki daje veliko bolj značilnih fizikalnih lastnosti ali posameznih celic. Poleg tega so ti pomembni za številne medcelične signalne in komunikacijske dogodke.

So izjemno obilni, vseprisotni beljakovine (so v številnih vrstah celic) in kompleksni.

Aktivno sodelujejo v medceličnih komunikacijskih, adhezijskih in migracijskih procesih, prav tako pa so bili vključeni v razvoj različnih tkiv pri živalih, kot so perineuronalne mreže živčnega sistema.

Struktura in značilnosti proteoglikanov

Proteoglikani so glikozilirani proteini zunajcelične površine, čeprav jih je nekaj, kar je mogoče najti v znotrajceličnih oddelkih. Na splošno so zelo obilne molekule, vendar je njihova številčnost odvisna od vrste celice, ki se šteje.

Običajno je del ogljikovih hidratov proteogličana.

Lahko vam služi: gozdna prehranska veriga

Njegova splošna struktura je torej sestavljena iz beljakovinskega "jedra", ki ga je mogoče povezati z več kot 100 verigami ne -bycozaminoglikanov, skupaj z Tudi-glikozilacija.

To so precej raznolike molekule glede na strukturo, obliko in funkcijo. V celicah živali z vretenčarji, na primer, je bilo ugotovljenih več kombinacij različnih vrst beljakovin in različnih vrst glukozaminoglikanov, in sicer:

Beljakovine

- Transmembranalni proteini celične površine (zunajcelični matrik)

- Kovalentno povezana beljakovinska sidra glikozilfosfatidilinozitola (GPI))

Glukozaminoglikani

- Hialuronano (ha)

- Sulfat Controting (CS)

- Keratan sulfat (KS)

- Dermatán sulfat (DS)

- Hepar bo sulfat (hs)

Proteoglikanska shema in nekatere kombinacije glukozaminoglikanov (vir: mfigueiredo/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0) prek Wikimedia Commons)

Nekateri proteoglikani, kot so Union, ki so transmembranski proteini, so povezani z dvema verigama sulfata in 1 sulfatnim hondroitinom; Medtem ima še en proteoglikan, Agrecano (specifični hrustanec) ima približno 100 verig hondroitina in 30 keratanskega sulfata.

Iz zgoraj navedenega razumemo, da so značilnosti glikozilacije vsakega proteina in vrsta celice, ki ji pripada, tiste, ki definirajo identiteto vsakega proteoglikana na celični površini.

Delovanje

O strukturnih značilnostih proteoglikanov so odvisne njihove funkcije. To še posebej velja za tiste značilnosti, ki so povezane z delom glukozaminoglikana, saj so te molekule tiste, ki beljakovine omogočajo interakcijo z drugimi elementi na celični površini.

Te beljakovine, bogate z odpadki hepana sulfata, so lahko vezane z relativno enostavnostjo na različne rastne faktorje, druge sestavine zunajceličnega matriksa, encimov, zaviralcev proteaze, kemocinov itd., Tako imajo temeljno vlogo pri transdukciji signala v znotrajcelično okolje.

Lahko vam služi: flora in favna iz ZDA

Tako lahko proteoglikani izpolnijo strukturne funkcije v matriki ali imajo bolj specifične funkcije pri prenosu sporočil iz zunajceličnega medija na citosolni prostor.

V zadnjih letih se je zanimanje za preučevanje proteoglikanov znatno povečalo, kar je povezano z odkritjem pomena, ki ga imajo te molekule v nekaterih patoloških pogojih pri ljudeh.

Primer teh je sindrom Simpson-Golabi-Behmel (SGBS), za katerega je značilna pretirana rast pred in po življenju, rojene napake in dovzetnost za nastanek tumorjev, povezanih z mutacijami.

Glavni proteoglikani krvi in ​​krvnih žil. Prikazana je molekularna masa beljakovinskega jedra (vir: aleisf/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/4.0) prek Wikimedia Commons)

Celične funkcije

Skoraj vsi celični procesi, ki pomenijo molekularne interakcije na celični površini, kot so interakcije med celično-Wematrixom, celični celici in ligand-sprejemnik, morajo tako ali drugače storiti s proteoglikani, saj se lahko pridružijo veliki količi druge molekule in so na površini precej obilne.

Med razvojem živčnega sistema in tudi med invazijo na tumor in metastaze, to je dogodki, ki so povezani z gibi in podaljšanjem ali celičnimi podaljški, proteoglikani izvajajo zelo aktivne funkcije.

Ti glikozilirani proteini sodelujejo tudi v procesih adhezije, proliferacije in vzpostavljanja celične oblike ter tistim, ki so transmembranalni proteini, ki imajo citosolno domeno, sodelujejo v transdukciji in signalizaciji slapov.

Primeri proteoglikana

Agrecano

Agrecano. Vir: BQUB15-LAURA, CC BY-SA 4.0, prek Wikimedia Commons

Agrecano je glavni proteoglikan, ki je prisoten v hrustančnem tkivu, ki je povezan z glikozaminoglikanskimi fragmenti "hialuronano" (HA) v zunajcelični matriki hondrocitov.

Vam lahko služi: 15 eksotičnih živali iz Peruja in njegove značilnosti

Hialuronano je linearni glukozaminoglikan, sestavljen iz nadomestne glukoronske kisline in N-acetilglukozamina.

Zveza hialuronana v Agrecanu se pojavlja s "proteinom Unije", ki tvori pomembne agregate z molekulsko maso do več milijonov daltonov.

Številne skupne bolezni, povezane s starostnim napredkom.

Pelecano

V ledvičnih glomerulih je bazalna membrana sestavljena predvsem iz proteoglikana, znanega kot pelekan. Ta proteoglikan ima pomembne funkcije kot mesto selektivnosti anionske obremenitve med glomerularno filtracijo.

Ta proteoglikan ima največje beljakovinsko jedro, ki so ga opazili v kateri koli od teh molekul in ugiba se, da lahko ta beljakovinska domena deluje z drugimi makromolekulami, prisotnimi v bazalni membrani.

Decina

Decina

Decirin je majhen intersticijski proteoglikan, za katerega je značilna, da ima eno samo verigo glikozaminoglikana in majhno jedro beljakovin. Je pomemben sestavni del številnih vezivnih tkiv, veže na kolagena vlakna tipa I in sodeluje pri sestavljanju zunajceličnega matriksa.