Proteoglycans

Struktur matriks ekstraselular yang membentuk rawan hyaline

Apa itu proteoglikan?

The Proteoglycans Mereka adalah protein glycosylated, biasanya dikaitkan dengan substituen glycosaminoglycan (GAGs) anionik. Mereka biasanya ditemui di muka luar membran sel atau "mengisi" ruang ekstraselular, jadi mereka adalah sebahagian daripada banyak tisu penghubung.

Daripada makromolekul kompleks ini, yang paling dikaji dan dianalisis adalah sel -sel kartilaginus dalam haiwan vertebrata, kerana matriks ekstraselular dalam ini terdiri daripada lebih daripada 90% berat kering tisu yang mereka buat, di mana mereka mempengaruhi, antara lain, dalam ketahanan terhadap pemampatan.

Secara struktural, proteoglycans menyumbang kepada organisasi matriks ekstraselular, yang memberikan lebih banyak sifat fizikal atau sel individu yang tersendiri. Di samping itu, ini penting bagi banyak peristiwa isyarat dan komunikasi antara sel.

Mereka sangat banyak, protein di mana -mana (mereka berada dalam pelbagai jenis sel) dan kompleks, yang fungsi biologi dan sifat biokimia diperoleh secara asas dari ciri -ciri komponen karbohidrat mereka, yang mempunyai keupayaan penghidratan yang besar.

Mereka secara aktif mengambil bahagian dalam proses komunikasi, lekatan dan penghijrahan antara sel dan juga terlibat dalam pembangunan pelbagai tisu pada haiwan, seperti rangkaian perineuronal sistem saraf.

Struktur dan ciri -ciri proteoglikan

Proteoglycans adalah protein glikosilasi permukaan ekstraselular, walaupun terdapat beberapa yang boleh didapati di petak intraselular. Mereka biasanya molekul yang sangat banyak, tetapi kelimpahannya bergantung pada jenis sel yang dianggap.

Biasanya, bahagian karbohidrat seorang proteoglikan.

Ia dapat melayani anda: rantai makanan hutan

Oleh itu, struktur umumnya terdiri daripada "teras" protein yang boleh dikaitkan dengan lebih daripada 100 rantai glycosaminoglycans yang tidak bercabang, bersama -sama dengan Sama ada-Glikosilasi.

Ini adalah molekul yang agak pelbagai dari segi struktur, bentuk dan fungsi. Dalam sel -sel haiwan vertebrata, sebagai contoh, beberapa kombinasi pelbagai jenis protein dan pelbagai jenis glucosaminoglycans telah dikenalpasti, iaitu:

Protein

- Protein transmembranal permukaan sel (matriks ekstrasel)

- Protein yang dikaitkan dengan kovalen glikosilfosfatidinositol (GPI))

Glucosaminoglycans

- Hialuronano (HA)

- SULFATE CHORDROITING (CS)

- Keratan Sulfate (KS)

- Dermatán Sulfate (DS)

- Hepar akan sulfat (hs)

Skim proteoglycan dan beberapa kombinasi glucosaminoglycans (sumber: mfigueiredo/cc by-sa (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)

Sesetengah proteoglycans seperti kesatuan, yang merupakan protein transmembran, dikaitkan dengan 2 rantai sulfat dan 1 sulfat chondroitin; Sementara itu, proteoglycan lain, agrecano (tulang rawan spesifik) mempunyai kira -kira 100 rantai chondroitin sulfat dan 30 keratan sulfat.

Dari yang di atas, difahami bahawa ciri -ciri glikosilasi setiap protein, serta jenis sel yang dimiliki, adalah yang menentukan identiti setiap proteoglycan di permukaan sel.

Fungsi

Mengenai ciri -ciri struktur proteoglycans fungsi mereka bergantung. Hal ini terutama berlaku untuk ciri -ciri yang berkaitan dengan bahagian glucosaminoglycan, kerana molekul -molekul ini adalah yang membolehkan protein berinteraksi dengan unsur -unsur lain di permukaan sel.

Protein -protein yang kaya dengan sisa sulfat heparán boleh terikat dengan kemudahan relatif kepada faktor pertumbuhan yang berbeza, komponen lain dari matriks ekstraselular, enzim, inhibitor protease, chemiocins, dan lain -lain., Oleh itu, mereka mempunyai peranan asas dalam transduksi isyarat kepada persekitaran intraselular.

Ia boleh melayani anda: Flora dan Fauna dari Amerika Syarikat

Oleh itu, proteoglikan dapat memenuhi fungsi struktur dalam matriks atau boleh mempunyai fungsi yang lebih spesifik dalam penghantaran mesej dari medium ekstrasel ke ruang sitosolik.

Dalam tahun -tahun kebelakangan ini, minat dalam kajian proteoglycans telah berkembang dengan ketara, fakta yang berkaitan dengan penemuan kepentingan molekul -molekul ini dalam beberapa keadaan patologi pada manusia.

Contohnya ialah sindrom Simpson-Golabi-Behmel (SGBS), yang dicirikan oleh pertumbuhan pra dan pasca hayat yang dibesar-besarkan, kecacatan kelahiran dan kerentanan terhadap pembentukan tumor yang berkaitan dengan mutasi dalam proteoglycan yang kaya dengan heparán sulfate dan berlabuh oleh GPI.

Proteoglikan utama darah dan saluran darah. Berat molekul teras protein ditunjukkan (sumber: Aleisf/cc by-SA (https: // creativeCommons.Org/lesen/by-sa/4.0) melalui Wikimedia Commons)

Fungsi selular

Hampir semua proses selular yang menyiratkan interaksi molekul pada permukaan sel, seperti interaksi sel-wematrix, sel sel dan penerima ligan perlu dilakukan, dalam satu cara atau yang lain, dengan proteoglycans, kerana ini dapat bergabung dengan sejumlah besar molekul lain dan banyak banyak di permukaan.

Semasa perkembangan sistem saraf dan juga semasa pencerobohan tumor dan metastasis, iaitu peristiwa yang berkaitan dengan pergerakan dan pemanjangan atau sambungan selular, proteoglycans menjalankan fungsi yang sangat aktif.

Protein glikosilasi ini turut mengambil bahagian dalam proses lekatan, percambahan dan penubuhan bentuk sel dan yang merupakan protein transmembranal yang mempunyai domain sitosolik, mengambil bahagian dalam transduksi dan papan tanda papan tanda.

Contoh proteoglycan

Agrecano

Agrecano. Sumber: Bqub15-Laura, CC By-SA 4.0, melalui Wikimedia Commons

Agrecano adalah proteoglycan utama yang terdapat dalam tisu kartilaginus, yang dikaitkan dengan serpihan glycosaminoglycan "hyaluronano" (ha) dalam matriks ekstraselular chondrocytes.

Boleh melayani anda: 15 haiwan eksotik dari Peru dan ciri -cirinya

Hialuronano adalah glucosaminoglycan linear yang terdiri daripada asid glucoronic alternatif dan sisa N-asetilglukosamin, yang boleh didapati di permukaan sel dan dalam matriks ekstraselular dan di dalam sel.

Kesatuan Hyaluronano ke Agrecano berlaku melalui "protein kesatuan" yang membentuk agregat penting dengan berat molekul sehingga beberapa juta dalton.

Banyak penyakit bersama yang berkaitan dengan kemajuan umur berkaitan dengan peningkatan pengagregatan Agrecano dan Hyaluronano.

Pelecano

Dalam glomeruli buah pinggang, membran basal terutamanya terdiri daripada proteoglycan yang dikenali sebagai Pelecan. Proteoglycan ini mempunyai fungsi penting sebagai tapak pemilihan beban anionik semasa penapisan glomerular.

Proteoglycan ini mempunyai teras protein terbesar yang telah diperhatikan dalam mana -mana molekul ini dan spekulasi bahawa domain protein ini dapat berinteraksi dengan makromolekul lain yang terdapat dalam membran basal.

Decorina

Decorina

Decorine adalah proteoglycan interstitial kecil dan dicirikan dengan mempunyai rantaian tunggal glycosaminoglycan dan nukleus protein kecil. Ini adalah komponen penting dalam banyak tisu penghubung, mengikat untuk menaip serat kolagen dan mengambil bahagian dalam pemasangan matriks ekstraselular.