Proteoglykaner

Strukturen i den extracellulära matrisen som komponerar hyalinbrosket

Vad är proteoglykaner?

De Proteoglykaner De är glykosylerade proteiner, vanligtvis associerade med glykosaminoglykansubstituenter (GAGS) anjoniska anjoniska. De finns vanligtvis på cellmembranets yttre ansikte eller "fyller" det extracellulära utrymmet, så de är en del av många bindvävnader.

Av dessa komplexa makromolekyler har de mest studerade och analyserade varit de hos broskceller i ryggradsdjur, eftersom den extracellulära matrisen i dessa omfattar mer än 90% av den torra vikten av vävnaden de gör, där de bland annat påverkar, bland annat, bland annat, bland annat, i motstånd mot kompressioner.

Strukturellt sett bidrar proteoglykaner till organisationen av den extracellulära matrisen, som ger många mer distinkta fysiska egenskaper eller enskilda celler. Dessutom är dessa viktiga för många intercellulära signal- och kommunikationshändelser.

De är extremt rikliga, allestädes närvarande proteiner (de är i många typer av celler) och komplexa, vars biologiska funktioner och biokemiska egenskaper härstammar i grunden från egenskaperna hos deras kolhydratkomponenter, som har en stor hydratiseringskapacitet.

De deltar aktivt i intercellulär kommunikations-, vidhäftnings- och migreringsprocesser och har också varit involverade i utvecklingen av olika vävnader hos djur, såsom perineuronala nätverk i nervsystemet.

Struktur och egenskaper hos proteoglykaner

Proteoglykaner är glykosylerade proteiner i den extracellulära ytan, även om det finns några som finns i intracellulära fack. De är i allmänhet mycket rikliga molekyler, men deras överflöd beror på den typ av cell som beaktas.

Vanligtvis kolhydratdelen av en proteoglikan.

Det kan tjäna dig: skogsmatskedjan

Dess allmänna struktur består därför av ett protein "kärna" som kan förknippas med mer än 100 kedjor av icke -förgrenade glykosaminoglykaner, tillsammans med ANTINGEN-glykosylering.

Dessa är ganska olika molekyler när det gäller struktur, form och funktion. I celler av ryggradsdjur har till exempel flera kombinationer av olika typer av proteiner och olika typer av glukosaminoglykaner identifierats, nämligen:

Proteiner

- Transmembranala proteiner i cellytan (extracellulär matris)

- Kovalent länkade proteiner förankringar av glykosylfosfatidylinositol (GPI)))

Glukosaminoglykaner

- Hialuronano (ha)

- Sulfat kondrödande (CS)

- Keratans sulfat (KS)

- Dermatán Sulfate (DS)

- Hepar kommer att sulfat (HS)

Proteoglycan-schema och några kombinationer av glukosaminoglykaner (källa: Mfigueiredo/CC BY-SA (https: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0) via Wikimedia Commons)

Vissa proteoglykaner såsom unionen, som är transmembranproteiner, är kopplade till 2 kedjor av sulfat och 1 sulfatkondroitin; Samtidigt har en annan proteoglycan, agrecano (specifik brosk) cirka 100 sulfatkondroitinkedjor och 30 Keratansulfat.

Från ovanstående är det underförstått att glykosyleringsegenskaperna för varje protein, liksom den typ av cell som den tillhör, är de som definierar identiteten för varje proteoglykan på cellytan.

Fungera

På de strukturella egenskaperna hos proteoglykaner beror deras funktioner. Detta gäller särskilt för de egenskaper som är relaterade till den glukosaminoglycandelen, eftersom dessa molekyler är de som tillåter protein att interagera med andra element på cellytan.

Dessa proteiner som är rika på heparán -sulfatavfall kan bindas med relativt lätthet till olika tillväxtfaktorer, andra komponenter i den extracellulära matrisen, enzymer, proteashämmare, kemiociner, etc., Så de har en grundläggande roll i signaltransduktion till den intracellulära miljön.

Det kan tjäna dig: flora och fauna från USA

Således kan proteoglykaner uppfylla strukturella funktioner i matrisen eller kan ha mer specifika funktioner vid överföring av meddelanden från det extracellulära mediet till det cytosoliska utrymmet.

Under de senaste åren har intresset för studien av proteoglykaner ökat avsevärt, ett faktum som är relaterat till upptäckten av vikten som dessa molekyler har under vissa patologiska förhållanden hos människor.

Ett exempel på dessa är Simpson-Golabi-Behmel (SGBS) -syndrom, kännetecknad av en överdriven tillväxt före och efter liv, födelsedefekter och mottaglighet för bildandet av tumörer associerade med mutationer i en proteoglykansk rik i heparán-sulfat och förankrad av GPI.

Huvudproteoglykaner av blodkärl. Proteinkärns molekylvikt visas (källa: AleisF/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0) via Wikimedia Commons)

Cellfunktioner

Praktiskt taget alla cellulära processer som innebär molekylära interaktioner på cellytan, såsom cell-wematrix-interaktioner, cellcell och ligand-mottagare måste göra på ett eller annat sätt, med proteoglykaner, eftersom dessa kan gå med i en stor mängd av ligand andra molekyler och är avsevärt rikliga på ytan.

Under utvecklingen av nervsystemet och även under invasionen av en tumör och metastas, det vill säga händelser som har att göra med rörelser och förlängning eller cellulära tillägg, tränar proteoglykaner mycket aktiva funktioner.

Dessa glykosylerade proteiner deltar också i processerna för vidhäftning, spridning och etablering av cellform och de som är transmembranala proteiner som har en cytosolisk domän, deltar i transduktion och skyltvattenfall.

Proteoglykan exempel

Agrecano

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

Agrecano är de huvudsakliga proteoglykan som finns i den broskvävnaden, som är associerad med glykosaminoglykanfragment "Hyaluronano" (HA) i den extracellulära matrisen i kondrocyterna.

Kan tjäna dig: 15 exotiska djur från Peru och dess egenskaper

Hialuronano är ett linjärt glukosaminoglykan som består av alternativ glukoronsyra och N-acetylglukosaminavfall, som kan hittas både på cellytan och i den extracellulära matrisen och inuti cellerna.

Föreningen mellan Hyaluronano till Agrecano sker genom ett "unionsprotein" som bildar viktiga aggregat med molekylvikter på upp till flera miljoner dalton.

Många ledsjukdomar relaterade till åldersframsteg har att göra med ökningen av aggregeringen av Agrecano och Hyaluronano.

Pelekan

I njurens glomeruli består basmembranet främst av en proteoglykan känd som Pelecan. Denna proteoglykan har viktiga funktioner som anjonisk belastningsselektivitetsställe under glomerulär filtrering.

Denna proteoglycan har den största proteinkärnan som har observerats i någon av dessa molekyler och det spekuleras att denna proteindomän kan interagera med andra makromolekyler som finns i basmembranet.

Dekorina

Dekorina

Decorine är en liten interstitiell proteoglykan och kännetecknas av att ha en enda kedja av glykosaminoglykan och en liten proteinkärnor. Det är en viktig komponent i många bindväv, binder till kollagenfibrer av typ I och deltar i montering av den extracellulära matrisen.