Proteoglikan ve Hatalıklar
Proteoglikanlar, çokça glikozillenmiş olan özel bir glikoprotein sınıfını temsil eder. Bir veya daha fazla kovalent bağla eklenmiş glikozaminoglikan (GAG) zincirli bir çekirdek (core) proteinden oluşur. Bu glikozaminoglikan zincirleri, sülfat ve üronik asit gruplarının ortamda bulunmasıyla ilişkili fizyolojik koşullar altında negatif yüklü olan uzun, doğrusal/çizgisel karbonhidrat polimerleridir. Bu proteoglikanlar insan bağ dokusundaki zemin maddesinde bulunabilirler.
Türleri
Proteoglikanlar kendi glikozaminoglikan zincirlerinin niteliğine bağlı olarak kategorilere ayrılabilir. Bu zincirler şu şekilde olabilir:
kondroitin sülfat ve dermatan sülfat
heparin ve heparan sülfat
keratan sülfat
Proteoglikanlar ayrıca büyüklüklerine göre de kategorize olabilir. Büyük proteoglikan örnekleri aggrekan, kartilajdaki (kıkırdak dokudaki) ana proteoglikan ve versikan, kan damarları ve deriyide kapsayan bazı erişkin dokularında sentezlenir. Tekrarlı proteoglikanlardan zengin küçük lösin(ler) dekorin, biglikan, fibromoludin ve lumikanı içerir.
İşlevleri
Proteoglikanlar, bir organizmada hücrelerin arasında bulunan "dolgu" maddesi olan hayvansal ekstraselular matriksinin büyük bir bileşenidir. Burada diğer proteoglikanların her ikisiyle de, hyaluronan ve fibröz matriks proteinleriyle (kollajen gibi) büyük kompleksler meydana getirirler. Bu moleküller ayrıca, katyonları (sodyum, potasyum ve kalsiyum gibi) ve suyu bağlamakla ve de matriks boyunca moleküllerin hareketini düzenlemekle ilişkilendirilirler. Bulgular ayrıca, matriks içindeki sinyalleme moleküllerinin ve proteinlerin stabilitesini ve aktivitesini etkileyebildiklerini göstermektedir. Proteoglikanların bireysel görevleri, ya protein çekirdeğine (core) ya da eklenen GAG zincirine dayandırılabilir.
Sentez
Proteoglikanların protein bileşeni ribozomlarca sentezlenir ve granüllü endoplazmik retikulumun lümeni içine kaynaştırılır (transloke) edilir. Proteoglikanın glikozilasyonu, Golgi cisimciğinde çok sayıdaki (multipl) enzimatik adımlarla meydana gelir. İlk olarak polisakkarid büyümesi için bir primer gibi görev yapmak için özel bir bağ tetrasakkaridi öz protein üzerindeki bir serin zincir tarafına eklenir. Sonrasında şekerler glikozil transferaz tarafından teker teker eklenir. Tamamlanan proteoglikan bundan sonra, hücrenin ekstraselular matriksine salgı veziküllerinde taşınır.
Proteoglikanlar ve hastalık
Bozulmuş proteoglikanların yeteneksizliği mukopolisakkaridozlar olarak adlandırılan bir grup genetik düzensizliğe özgüdür. Normalde glikozaminoglikanlarla kümeleşen spesifik lizozomal enzimlerin inaktivatitesi proteoglikanların hücre içerisinde birikmesine öncülük eder. Bu, kümeleşmemiş proteoglikanların tipine bağlı olarak hastalık belirtilerinin bir kısım farkılıklarına neden olur.
Glikozaminoglikan tip ve yapıda
Hyaluronik asit (HA), kondroitin sülfat (CS), dermatan sülfat (DS), heparin (HEP): - bileşimi, yapısı ve Şeker göre glikozaminoglikan ikinci sakkarit birim peptid bağlantıları beş kategoriye ayrılabilir ve heparan sülfat (aynı zamanda, heparan sülfat, HS olarak da bilinir) ve keratan sülfat (KS).
① hyaluronik asit
En çok bağ dokusunda mevcut bazı bakteriler, (A streptokok gibi) amino glikanların tek mevcuttur. En basit yapısı glikozaminoglikan mı. Glukuronik asit ve N-asetil glikoz, bir yinelenen disakkarit üniteleri olmayan tek sülfatlı glikozaminoglikan meydana olduğunu. Ne de kovalent protein ile bağlı olduğu ve bu nedenle proteoglikan monomer bileşiminin dahil değildir, ancak kovalent olmayan bir protein bağlama ile bağlayan bir monomerin proteoglikan çekirdek proteini ile birlikte, poli-ekseni proteoglikanların polimerizasyon olarak da kullanılabilir .
② kondroitin sülfat
En bol memeli kıkırdak bol miktarda glikozaminoglikan ek olarak, aynı zamanda deri, kornea, sklera, kemik, damar sertliği, kalp kapakçığı ve göbek bağı mevcuttur. Glukuronik asit ve N-asetil-galaktosamin bileşenlerin kendi tekrar disakkarit birimleri. Kondroitin sülfat ve - 6 - kondroitin sülfat (kondroitin sülfat eski sülfasyon asetilgalaktozamin 4 ya da 6 karbon atomu olan (yani C-4 veya C-6)-OH grubu, ve her biri 4 denir oluşur kondroitin sülfat A ve C).
③ dermatan sülfat
Sadece deride, aynı zamanda kan damarları, kalp, kalp kapakçıkları, tendon, eklem kapsülü, lifli kıkırdak, bağ ve göbek kordonu ve diğer dokuların görünür. Sülfatlama ikinci sakarit birimlerinin iduronic asit ve N-asetil-galaktosamin C-4, meydana gelir. Dermatan sülfat ve kondroitin sülfat çekirdek proteini yakın bağlıdır, böylece kondroitin sülfat B olarak adlandırılan
④ heparin ve heparan sülfat
Her ne kadar aynı tür olarak değil, aynı dağıtım yapısı ve fonksiyonu oldukça farklıdır. Kan damarlarından heparin belirli bir uyarıcı, antikoagülan etkisi serbest gereken, mast hücreleri yakın ve mast hücre granülleri saklanır. Heparan sülfat çeşitli hücre yüzeyindeki her yerde ve membran yapısı içinde hücre içi ve hücre ve matris arasındaki etkileşimi arasındadır. Heparin ve heparan sülfat ortak bir yapı iduronic asit ya da glüküronik asit ve bir sülfatlanmış glikozaminoglikan kadar yüksek bir derecede, oluşan asetil glukosamin disakarid birimi ile karakterize edilir. Bununla birlikte, glukuronik asit, daha ve iki büyük ölçüde eşit olarak heparan sülfat heparin iduronic asit. Heparin ve asetilasyon sülfasyon daha yüksek bir derece gibi düşük derece daha heparan sülfat. Her iki proteinin çekirdek tamamen farklıdır. Genellikle birim şeklinde Heparin proteoglikanlar. Molekül ağırlıklı heparin, çok çeşitli, moleküler ağırlığına bağlı olarak heparin antikoagülan aktivitesi. Molekül ağırlığı artar ile birlikte artması, belirli bir aralık içinde kan pıhtılaşma faktörlerinin etki kaybına ve heparin ve antitrombin afinite bağlanma ile heparin ve anti-trombin pıhtılaşma önleyici etkileri nedeniyle. Bundan başka, aynı zamanda üronik heparin N sülfürik asit grubu ve bir karboksil grubunun antikoagülan aktivitesi ile. Peptit zincirini hidrofobik bölgenin heparan sülfat çekirdek proteini mevcut lipid iki-tabakalı zar gömülü olabilir ve bu nedenle hücre zarlarının yapısal bileşen olarak kullanılabilir. Peptid bölümlerinin sitoplazması içine uzandığı olabilir; heparan sülfat molekülü plazma membranı ve peptid ile şeker zincirinin dış yüzey gibi kolajen, fibronektin ve laminin birleşimi olarak hücre dışı matris bileşenlerinin bazı maruz kombine gibi aktin gibi hücre iskelet yapısı ile. Bu nedenle, heparan sülfat, ve hem hücre hücreler arası - matriks etkileşimlerinin, ama aynı zamanda iç hücre dışa transfer bilgilerden, ancak hemen hemen hiç antikoagülan işlem.
⑤ keratan sülfat
Iki farklı çeşidi vardır. Korneadan Ⅰ kornea keratan sülfat glikozaminoglikan sadece bu stentler gibi kemik, kıkırdak ve doku çekirdekten genellikle Ⅱ keratan sülfat ve kondroitin sülfat proteoglikanlardan birlikte oluşturmaktadır. Keratan monosakkarit kompozisyon ve şeker sülfat - benzer peptid glikoprotein ile bağlamak için tüm yol, ancak tekrarlanan disakkarit dizileri ve çok sülfatlı glikozaminoglikan var bu nedenle sınıfta sınıflandırılmıştır kalır.
Proteoglikan biyosentezini
Peptit zincirini sentezi ve şeker zinciri sentezi de dahil olmak üzere. Proteoglikan sentezinin çekirdek proteini peptit zinciri sentezi gerçekleştirilir endoplazmik retikulumda oran-sınırlayıcı aşama, genel olarak aynı proteini ile bir süreçtir. Endoplazmik retikulum Başlangıç peptid zinciri glikosilasyon, Geer Ji gövdesi tamamlanmış olur. Bu glikoproteinler benzer poli-amino şeker zinciri sentez süreci. Sürekli genişletilmiş şekilde, bir peptit zincirine monosakkarit glikozil transferi ve tamamlanmamış şeker zinciri tarafından glikosiltransferaz katalitik aktif bir bir dizi yükselmiştir. Glikosilasyon sülfatlanmış şeker zincir uzantısı boyunca gerçekleştirilir. Sulfotransferase kataliz, ATP'den bir glikosil asit grubuna aktarılır sülfürik asit, iduronic asit içinde bir şeker zinciri optik izomerleştirme oluşumunu katalize epimeraz enzimde glukuronik asit grubu olduğu .
Proteoglikan bozulması
Hücre dışı enzim veya için hücre içi lizozomal enzim katalizör aralığında. Şeker zincir hidrolize enzimler şeker zincirinin indirgeyici olmayan uç şeker zinciri glikosidik zincirlerinin endoglikosidaz enzim ekso-glikozi katalize edilmiştir hidrolizi içerir. Hyaluronidaz en endoglikosidaz enzimler anlamaktır. Da fertilizasyon elde etmek için yumurta zarından Hyaluronidaz üretilen sperm hücreleri gereklidir. Hyaluronidase konak doku ihlali yılında önemli bir rol için bakteriler tarafından salgılanan. Sülfat glikozaminoglikan sülfataz katalitik su sülfürik asit ile serbest. Desulfated poli amino şeker zinciri sık sık bozulması adım oranı sınırlayıcı. Desulfato olmadan glukozidaz bir rol oynayamaz. Aynı proteini genel olarak protein çekirdek proteini ve bozunma bağlamak için.
Proteoglikan biyolojik rolü
Glikozaminoglikan ve hücre dışı matriks proteoglikanların önemli bir bileşenidir. Hücre dışı matris kolajen ile, fibronektin, laminin ve elastin bağlanma özellikleri, bir doku hücre dışı matriks oluşturmaktadır. Farklı dokuların hücre dışı matriks gibi kolajen gibi farklı türleri ve glikozaminoglikan ve proteoglikan düzeyleri ve uyum sağlama işlevini içerir. Örneğin, uzun kemiklerin kıkırdak ve epifiz daha kondroitin sülfat proteoglikanlar içerir. Belli bir alanı işgal etmek Kondroitin sülfat su (şeker grupları ve belirlenen anyon polihidroksi itibaren), özellikle önemli epifiz büyüme plağı belli bir kapasitesi,. Kondroitin sülfat proteoglikan eksiklik veya sülfatlı kondroitin sülfat eksikliği bacak geliştirme, kısa ve deformiteleri ile sonuçlanan, epifiz plaka hacmini azaltabilir. Amino polianyonik polisakarit doku kalsifikasyonu olan iki değerlikli katyonlar (örneğin, Ca2 gibi), ile kombine edilebilir, özellikle de kemik tuzu birikimi önemli bir rol oynar. Kornea yapımı ve bakım ağırlıklı olarak keratan sülfat ve dermatan sülfat, ve yüksek protein içeriği içeren korneada proteoglikanların çok hafif bir kornea şeffaflık olduğunu, önemli bir role sahip. Birbirleri ile çapraz bağlanmış hücre dışı matris bileşenleri (glikozaminoglikan ve proteoglikan dahil) çeşitli olarak, farklı bir çap ya da farklı yük yoğunluğu jellerin oluşturulması sadece hücre dışı matris kaynaşmış, ve bir kontrol olarak kabul edilebilir, moleküler ve hücresel elek. Bu, vasküler bazal Glomeruluslarda membran ve özellikle önemlidir.
Gelişmekte olan ve örgüt içinde özellikle güçlü yara tamir hyaluronik asit sentezi. Bu hücre göçü ve çoğalması teşvik etmek ve hücre farklılaşması engeller olabilir Hücrelerin yeterli bir zaman miktarı göçü veya büyüme belli bir bölümü ulaştıklarında, hyaluronidaz ve degradasyon koydu. Dolayısıyla, hyaluronik asit rolü prematüre hücre farklılaşmasını önlemek için gibi. Doku farklılaşması ve olgunlaşması aşamasında, hyaluronik asit içeriği diğer sülfatlı glikozaminoglikan bileşenleri ile birlikte arttı, azaldı. Sülfatlanmış glikozaminoglikan farklı farklı dokularda arttırmak. Bu glikozaminoglikan örgütsel özellikleri istikrarlı farklı fenotip olabilir var. Bu kıkırdak oluşumu ve kornea epitel farklılaşmasında kanıtlanmıştır.
Memeli doku tipi ve büyüme, gelişme ve yaş değişikliği ile amino Glikanların içeriği. Örneğin, erken embriyo, cilt hemen hemen tüm glikozaminoglikan hyaluronik asit ve kondroitin sülfat bileşenleri. 20 kez fetus 5 kez term fetüs yetişkinler için bu, beş buçuk aylık fetus ve kondroitin sülfat içeriği deride hyaluronik asit üç ay iki yönlüdür. Fetus gelişimi sırasında, kollajen lifleri, bunların bir kısmı kademeli oluşumu yavaş yavaş dermatan sülfat ile değiştirilmiştir. Glikozaminoglikan içerik çevreleyen kollajen lifleri önemli ölçüde dermatan sülfat oranı önemli ölçüde artarken, düşük. Edildi için 70 yıl sonra Eklem kıkırdağı proteoglikan da yaşla birlikte artış nicel ve nitel değişim görünür: miktarı giderek yavaş yavaş keratan sülfat yerine azalma, kondroitin sülfat, şeker oranı doku sonuçlanan, protein oranı göreli artış reddetti su tutma kapasitesi ve esnekliği zayıfladı. Görünür, glikozaminoglikan ve proteoglikan yaşlanma süreçleri ile ilişkili.
Bazı amino glukanlardır plazma proteinlerine bağlı olabilir. Örneğin, bir anti-koagülasyon heparin bağlayıcı çok sayıda ilgili pıhtılaşma ve pıhtılaşma faktörleri (örneğin faktör Ⅹ ve trombin gibi) ve anti-trombin Ⅲ (plazma α2 glikoprotein) olabilir. Plazma düşük yoğunluklu lipoprotein ile arter duvarında dermatan sülfat proteoglikan bağlama intima. Düşük yoğunluklu lipoprotein pozitif yüklü apolipoprotein apo-B, bir negatif yük çekici doğrudan dermatan sülfat olabilir olarak bağlayıcı eylem özellikle, elektrostatik çekim neden olabilir. Ayrıca, Ca2 tarafından taşınan negatif yük vasıtasıyla ve bir amino grubu ile bir anyonik polisakkarit ile fosfolipid lipoproteinler, bu ve arter ateroskleroz oluşumu yapıştırılır. Plazma proteinlerinin ek olarak, heparin, lipoprotein lipaz ile kılcal duvarı ile birlikte kullanılabilir ve böylece kan dolaşımı içine serbest bırakılabilir. Lipoprotein lipaz biyolojik trigliseridler, böylece kan lipid düşürücü.
Proteoglikanlar ve hastalık
Arter duvarına amino grubuna polisakkaritler ve proteoglikanlar LDL intrinsik faktörü ve kalsiyum birikimi neden olur. Arter duvar dermatan sülfat içeriği değil, aynı zamanda fizyolojik pH ve iyonik güç ve düşük yoğunluklu lipoprotein, yaş ilerledikçe artmaktadır. Aort doku anormallikleri var aterosklerotik plakların üretilen lezyonda düz kas hücrelerinin çoğalması artmıştır dermatan sülfat içeriği görülmektedir.
Tümör oluşumu ve yayılımında proteoglikanlar. Örneğin, meme kanseri tümör hücreleri ve glioma gibi mezenşimal tümörü, bir böbrek tümörü, bazı tümörler, hyaluronik asit içeriği hyalüronik asidin sentezi ve salgılanması, vücut sıvılarının (kan, idrar) artış, arttığı belirli bir tanı. Karaciğer, akciğer, meme, kolon ve prostat tümör dokusu kondroitin sülfat içeriği artmıştır. In vitro deneyler kondroitin sülfat meme kanseri etkisi büyümesini teşvik ettiği; in vivo deneyler Ehrlich asit kanserli büyüme destekleyici etki gösterir. Kondroitin sülfat parçalayıcı enzimler Ehrlich ascites kanseri büyümesini inhibe eder. Kısacası, tümör dokusu, hyaluronik asit ve kondroitin sülfat artan onların kontrolsüz çoğalması ile belli bir ilişki olabilir. Tersine, heparan sülfatların, hücre çoğalmasını inhibe etmek etkisi vardır. İn vitro deneyler, karaciğer veya karaciğer plazma membranı heparan sülfat ayrılır kanser hücresi gelişimini inhibe olduğunu göstermektedir.
İnsan Karaciğerde, fare miyelom, meme kanseri ve spontan asit hepatomalı vb görünür sülfatlı heparan sülfat minimize eder. Bu, hücre çoğalmasının inhibisyonu fonksiyonu etkilemez ve fibronektin ile sonuçlanabilir, laminin, kolajen afinite tümör hücreleri, tümör arasındaki yapışmayı zayıflaması, tümör hücresi anormal çevredeki matris düzeneği ile sonuçlanan zayıf Kolayca tümör dokusu ayrılmıştır. Bu, tümör metastazı önkoşul neden olur. Kendi bozunma ürünlerinin kana karışır Buna ek olarak, bazı kolay transfer tümörler (örneğin melanom gibi) heparan sülfat endoglikosidaz Mevcut düşmeye, bu, heparan sülfat zarar görebilir sahip heparin gibi anti-kan pıhtılaşma aktivitesi, kanamaya neden olabilir.
Glikozaminoglikan aşağılayıcı enzimlerin doğuştan yokluğu (örneğin glikozi veya sülfürik asit esteraz, vb) Mukopolisakkaridoz neden glikozaminoglikan veya proteoglikan, ya da vücudun belirli bölgelerinde bir yıkım ürünleri birikimine neden olabilir.
BİYOLOJİ ÖDEV YARDIM
-
Mercanlar ve Mercan resifleri hakkında bilgi
-
Kulak Nedir? Kulağın Yapısı ve Görevleri Nelerdir?
-
Göz nedir ? Gözün görevleri nelerdir ? Canlılarda göz ve görme organı
-
Boğaz nedir ? Boğazın kısımları nelerdir ?
-
Omurga, columna vertebralis nedir ? Görevleri nelerdir ?
-
Doğal gübreler nelerdir
-
Kimyasal (yapay) gübreler nelerdir
-
Kortizol Nedir
-
Semantik Nedir ?
-
Karasal Ve Sucul Biyomların Özellikleri Nelerdir ?
-
Kaç çeşit biyom vardır
-
Bitki Ve Hayvanların Yeryüzündeki Dağılımını Etkileyen Faktörler Nelerdir?
-
Bitkisel dokular hakkında bilgi
-
Ekosistemde besin zinciri ve besin ağının önemi nedir ?
-
Genetik Algoritmalar