Proteoglikan

Struktur matriks ekstraseluler yang menyusun tulang rawan hialin

Apa itu proteoglikan?

Itu Proteoglikan Mereka adalah protein glikosilasi, umumnya terkait dengan glikosaminoglikan (GAG) anionik. Mereka biasanya ditemukan di permukaan luar membran sel atau "mengisi" ruang ekstraseluler, sehingga mereka adalah bagian dari banyak jaringan ikat.

Dari makromolekul yang kompleks ini, yang paling banyak dipelajari dan dianalisis adalah sel -sel kartilaginous pada hewan vertebrata, karena matriks ekstraseluler dalam ini terdiri dari lebih dari 90% dari berat kering jaringan yang mereka buat, di mana mereka mempengaruhi, di antara hal -hal lain, dalam ketahanan terhadap kompresi.

Secara struktural, proteoglikan berkontribusi pada organisasi matriks ekstraseluler, yang memberikan banyak sifat fisik yang lebih khas atau sel individu. Selain itu, ini penting untuk banyak acara pensinyalan dan komunikasi antar sel.

They are extremely abundant, ubiquitous proteins (they are in numerous types of cells) and complex, whose biological functions and biochemical properties derive fundamentally from the characteristics of their carbohydrate components, which have a great hydration capacity.

Mereka secara aktif berpartisipasi dalam komunikasi antar sel, adhesi dan proses migrasi dan juga telah terlibat dalam pengembangan berbagai jaringan pada hewan, seperti jaringan perineuronal dari sistem saraf.

Struktur dan karakteristik proteoglikan

Proteoglikan adalah protein glikosilasi dari permukaan ekstraseluler, meskipun ada beberapa yang dapat ditemukan di kompartemen intraseluler. Mereka umumnya adalah molekul yang sangat berlimpah, tetapi kelimpahannya tergantung pada jenis sel yang dipertimbangkan.

Biasanya, bagian karbohidrat dari proteoglikan.

Itu bisa melayani Anda: rantai makanan hutan

Struktur umumnya, oleh karena itu, terdiri dari "inti" protein yang dapat dikaitkan dengan lebih dari 100 rantai glikosaminoglikan yang tidak dibongkar, bersama -sama dengan SALAH SATU-glikosilasi.

Ini adalah molekul yang cukup beragam dalam hal struktur, bentuk dan fungsi. Pada sel hewan vertebrata, misalnya, beberapa kombinasi berbagai jenis protein dan berbagai jenis glukosaminoglikan telah diidentifikasi, yaitu:

Protein

- Protein transmembranal dari permukaan sel (matriks ekstraseluler)

- Jangkar protein terkait kovalen dari glikosilfosfatidilinositol (GPI))

Glucosaminoglycans

- Hialuronano (ha)

- Sulfate Condroiting (CS)

- Keratan sulfat (KS)

- Dermatán sulfat (DS)

- Hepar Will Sulfate (HS)

Skema Proteoglikan dan beberapa kombinasi glukosaminoglikan (sumber: mfigueiredo/cc by-sa (https: // createvecommons.Org/lisensi/by-sa/3.0) Via Wikimedia Commons)

Beberapa proteoglikan seperti penyatuan, yang merupakan protein transmembran, terkait dengan 2 rantai sulfat dan 1 kondroitin sulfat; Sementara itu proteoglikan lain, agrecano (tulang rawan spesifik) memiliki sekitar 100 rantai kondroitin sulfat dan 30 keratan sulfat.

Dari yang di atas dipahami bahwa karakteristik glikosilasi masing -masing protein, serta jenis sel yang dimilikinya, adalah mereka yang menentukan identitas masing -masing proteoglikan di permukaan sel.

Fungsi

Pada karakteristik struktural proteoglikan, fungsinya tergantung. Ini terutama berlaku untuk karakteristik yang terkait dengan bagian glukosaminoglikan, karena molekul -molekul ini adalah mereka yang memungkinkan protein berinteraksi dengan elemen lain pada permukaan sel.

Protein -protein yang kaya akan limbah heparán sulfat dapat diikat dengan kemudahan relatif terhadap faktor pertumbuhan yang berbeda, komponen lain dari matriks ekstraseluler, enzim, inhibitor protease, chemiocin, dll., Jadi mereka memiliki peran mendasar dalam transduksi sinyal ke lingkungan intraseluler.

Itu dapat melayani Anda: flora dan fauna dari Amerika Serikat

Dengan demikian, proteoglikan dapat memenuhi fungsi struktural dalam matriks atau dapat memiliki fungsi yang lebih spesifik dalam transmisi pesan dari media ekstraseluler ke ruang sitosolik.

Dalam beberapa tahun terakhir, minat dalam studi proteoglikan telah berkembang pesat, sebuah fakta yang terkait dengan penemuan pentingnya molekul -molekul ini dalam beberapa kondisi patologis pada manusia.

Contohnya adalah sindrom Simpson-Golabi-Behmel (SGBS), yang ditandai dengan pertumbuhan pra dan pasca-kehidupan yang berlebihan, cacat lahir dan kerentanan terhadap pembentukan tumor yang terkait dengan mutasi pada proteoglikan yang kaya heparán sulfat dan berlabuh oleh GPI.

Proteoglikan utama darah dan pembuluh darah. Berat molekul inti protein ditampilkan (Sumber: AleSF/CC BY-SA (https: // CreativeCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0) Via Wikimedia Commons)

Fungsi seluler

Hampir semua proses seluler yang menyiratkan interaksi molekuler pada permukaan sel, seperti interaksi sel-wematrix, sel-sel dan penerima ligan yang harus dilakukan, dengan satu atau lain cara, dengan proteoglikan, karena ini dapat bergabung dengan sejumlah besar dari dalam jumlah besar Molekul lain dan sangat berlimpah di permukaan.

Selama pengembangan sistem saraf dan juga selama invasi tumor dan metastasis, yaitu peristiwa yang berkaitan dengan gerakan dan perpanjangan atau ekstensi seluler, proteoglikan menjalankan fungsi yang sangat aktif.

Protein glikosilasi ini juga berpartisipasi dalam proses adhesi, proliferasi dan pembentukan bentuk sel dan yang merupakan protein transmembranal yang memiliki domain sitosolik, berpartisipasi dalam transduksi dan air terjun papan nama.

Contoh Proteoglikan

Agrecano

Agrecano. Sumber: BQUB15-LAURA, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Agrecano adalah proteoglikan utama yang ada di jaringan tulang rawan, yang terkait dengan fragmen glikosaminoglikan "hyaluronano" (ha) dalam matriks ekstraseluler dari kondrosit.

Dapat melayani Anda: 15 hewan eksotis dari Peru dan karakteristiknya

Hialuronano adalah glukosaminoglikan linier yang terdiri dari asam glukoronat alternatif dan limbah N-asetilglukosamin, yang dapat ditemukan baik pada permukaan sel dan dalam matriks ekstraseluler dan di dalam sel.

Persatuan hyaluronano ke agrecano terjadi melalui "protein serikat" yang membentuk agregat penting dengan bobot molekul hingga beberapa juta dalton.

Banyak penyakit sendi yang terkait dengan kemajuan usia berkaitan dengan peningkatan agregasi Agrecano dan Hyaluronano.

Pelecano

Dalam glomeruli ginjal, membran basal terutama terdiri dari proteoglikan yang dikenal sebagai Pelecan. Proteoglikan ini memiliki fungsi penting sebagai situs selektivitas beban anionik selama penyaringan glomerulus.

Proteoglikan ini memiliki inti protein terbesar yang telah diamati pada salah satu molekul ini dan berspekulasi bahwa domain protein ini dapat berinteraksi dengan makromolekul lain yang ada di membran basal.

Decorina

Decorina

Dekorine adalah proteoglikan interstitial kecil dan ditandai dengan memiliki rantai tunggal glikosaminoglikan dan inti protein kecil. Ini adalah komponen penting dari banyak jaringan ikat, berikatan dengan serat kolagen tipe I dan berpartisipasi dalam perakitan matriks ekstraseluler.