Proteoglycanen

Structuur van de extracellulaire matrix die het hyalinekraakbeen componeert

Wat zijn proteoglycanen?

De Proteoglycanen Het zijn geglycosyleerde eiwitten, in het algemeen geassocieerd met glycosaminoglycan -substituenten (GAG's) anionisch. Ze worden meestal aangetroffen op de buitenkant van het celmembraan of "vullen" de extracellulaire ruimte, dus ze maken deel uit van vele bindweefsels.

Van deze complexe macromoleculen zijn de meest bestudeerde en geanalyseerde die van kraakbeencellen in gewervelde dieren, omdat de extracellulaire matrix hierin meer dan 90% van het droge gewicht van het weefsel dat ze verzinnen, onder andere beïnvloed In weerstand tegen compressies.

Structureel dragen proteoglycanen bij aan de organisatie van de extracellulaire matrix, die veel meer onderscheidende fysische eigenschappen of individuele cellen geeft. Bovendien zijn deze belangrijk voor veel intercellulaire signalerings- en communicatie -gebeurtenissen.

Ze zijn extreem overvloedige, alomtegenwoordige eiwitten (ze zijn in talloze soorten cellen) en complex, waarvan de biologische functies en biochemische eigenschappen fundamenteel afkomstig zijn van de kenmerken van hun koolhydraatcomponenten, die een grote hydratatiecapaciteit hebben,.

Ze nemen actief deel aan intercellulaire communicatie, hechting en migratieprocessen en zijn ook betrokken geweest bij de ontwikkeling van verschillende weefsels bij dieren, zoals perineuronale netwerken van het zenuwstelsel.

Structuur en kenmerken van proteoglycanen

Proteoglycanen zijn geglycosyleerde eiwitten van het extracellulaire oppervlak, hoewel er enkele zijn die kunnen worden gevonden in intracellulaire compartimenten. Het zijn over het algemeen zeer overvloedige moleculen, maar hun overvloed hangt af van het type cel dat wordt overwogen.

Gewoonlijk is het koolhydraatgedeelte van een proteoglicaan.

Het kan u van dienst zijn: Forest Food Chain

De algemene structuur ervan bestaat daarom uit een eiwit "kern" die kan worden geassocieerd met meer dan 100 ketens van niet -verbogen glycosaminoglycanen, samen met OF-glycosylatie.

Dit zijn vrij diverse moleculen in termen van structuur, vorm en functie. In gewervelde dierencellen zijn bijvoorbeeld verschillende combinaties van verschillende soorten eiwitten en verschillende soorten glucosaminoglycanen geïdentificeerd, namelijk:

Eiwitten

- Transmembranale eiwitten van het celoppervlak (extracellulaire matrix)

- Covalent gekoppelde eiwitten ankers van glycosylfosfatidylinositol (GPI))

Glucosaminoglycanen

- Hialuronano (HA)

- Sulfaat condrititering (CS)

- Keratan sulfaat (KS)

- Dermatán sulfaat (ds)

- Hepar zal sulfaat (HS)

Proteoglycan-schema en enkele combinaties van glucosaminoglycanen (bron: mfigueiredo/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0) Via Wikimedia Commons)

Sommige proteoglycanen zoals de unie, die transmembraaneiwitten zijn, zijn gekoppeld aan 2 ketens van sulfaat en 1 sulfaatchondroïtine; Ondertussen heeft een andere proteoglycan, het agrecano (specifiek kraakbeen) ongeveer 100 sulfaat chondroïtineketens en 30 keratan sulfaat.

Uit het bovenstaande is duidelijk dat de glycosylatiekarakteristieken van elk eiwit, evenals het type cel waartoe het behoort, die zijn die de identiteit van elk proteoglycan op het celoppervlak definiëren.

Functie

Van de structurele kenmerken van proteoglycanen hangen hun functies af. Dit geldt met name voor die kenmerken die gerelateerd zijn aan het glucosaminoglycan -gedeelte, omdat deze moleculen die zijn waarmee eiwitten kunnen communiceren met andere elementen op het celoppervlak.

Die eiwitten die rijk zijn aan heparán -sulfaatafval kunnen met relatief gemak worden gebonden aan verschillende groeifactoren, andere componenten van de extracellulaire matrix, enzymen, proteaseremmers, chemiocines, enz., Dus ze spelen een fundamentele rol bij signaaltransductie naar de intracellulaire omgeving.

Het kan u van dienst zijn: Flora en Fauna uit de Verenigde Staten

Aldus kunnen proteoglycanen structurele functies in de matrix vervullen of meer specifieke functies hebben bij de overdracht van berichten van het extracellulaire medium naar de cytosolische ruimte.

In de afgelopen jaren is de interesse in de studie van proteoglycanen aanzienlijk gegroeid, een feit dat verband houdt met de ontdekking van het belang dat deze moleculen hebben in sommige pathologische omstandigheden bij mensen.

Een voorbeeld hiervan is het syndroom van Simpson-Golabi-Behmel (SGBS), gekenmerkt door een overdreven groei voor en na het leven, geboorteafwijkingen en gevoeligheid voor de vorming van tumoren geassocieerd met mutaties in een proteoglycan rijk aan heparán-sulfaat en verankerd door GPI en verankert door GPI.

Hoofdproteoglycanen van het bloed en bloedvaten. Het molecuulgewicht van de eiwitkern wordt getoond (Bron: AleISF/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenties/by-sa/4.0) Via Wikimedia Commons)

Cellulaire functies

Vrijwel alle cellulaire processen die moleculaire interacties op het celoppervlak impliceren, zoals cel-wematrix-interacties, cel-cel en ligand-ontvanger moeten op de een of andere manier met proteoglycanen doen, omdat deze in staat zijn om een ​​grote hoeveelheid van een grote hoeveelheid te maken andere moleculen en zijn aanzienlijk overvloedig op het oppervlak.

Tijdens de ontwikkeling van het zenuwstelsel en ook tijdens de invasie van een tumor en metastase, dat wil zeggen gebeurtenissen die te maken hebben met bewegingen en verlengingen of cellulaire extensies, oefenen proteoglycanen zeer actieve functies uit.

Deze geglycosyleerde eiwitten nemen ook deel aan de processen van adhesie, proliferatie en het vaststellen van celvorm en die die transmembranale eiwitten zijn die een cytosolisch domein hebben, deelnemen aan transductie en signage watervallen.

Proteoglycan -voorbeelden

Agrecano

Agrecano. Bron: Bqub15-Laura, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

De agrecano is de belangrijkste proteoglycan aanwezig in het kraakbeenweefsel, dat wordt geassocieerd met glycosaminoglycan -fragmenten "hyaluronano" (HA) in de extracellulaire matrix van de chondrocyten.

Kan u van dienst zijn: 15 exotische dieren uit Peru en de kenmerken ervan

Hialuronano is een lineaire glucosaminoglycan samengesteld uit alternatief glucoronzuur en N-acetylglucosamine-afval, dat zowel op het celoppervlak als in de extracellulaire matrix en in de cellen kan worden gevonden.

De vereniging van de hyaluronano tot agrecano vindt plaats door een "vakbondseiwit" dat belangrijke aggregaten vormt met molecuulgewichten tot enkele miljoenen daltons.

Veel gezamenlijke ziekten met betrekking tot de vooruitgang van de leeftijd hebben te maken met de toename van de aggregatie van de agrecano en de hyaluronano.

Pelecano

In nier glomeruli bestaat het basale membraan voornamelijk uit een proteoglycan bekend als Pelecan. Deze proteoglycan heeft belangrijke functies als een selectiviteitslocatie van anionische belasting tijdens glomerulaire filtratie.

Deze proteoglycan heeft de grootste eiwitkern die in een van deze moleculen is waargenomen en er wordt gespeculeerd dat dit eiwitdomein kan interageren met andere macromoleculen die aanwezig zijn in het basale membraan.

Decorina

Decorina

Decorine is een kleine interstitiële proteoglycan en wordt gekenmerkt door een enkele keten van glycosaminoglycan en een kleine eiwitkern. Het is een belangrijk onderdeel van veel bindweefsels, bindt aan type I collageenvezels en neemt deel aan de assemblage van de extracellulaire matrix.