Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Класс соединений
Class of compounds
Протеогликаны – это белки, интенсивно гликозилированные. Базовая единица протеогликана состоит из "ядерного белка" с одной или несколькими ковалентно присоединенными цепями гликозаминогликана (GAG). Точка присоединения – это остаток серина (Ser), к которому гликозаминогликан присоединяется через тетрасахаридный мостик (например, хондроитинсульфат GlcA Gal Gal Xyl PROTEIN). Остаток серина обычно находится в последовательности Ser Gly X Gly (где X может быть любым аминокислотным остатком, но не пролином), хотя не каждый белок с такой последовательностью имеет присоединенный гликозаминогликан. Цепи представляют собой длинные линейные углеводные полимеры, которые в физиологических условиях несут отрицательный заряд из-за наличия сульфатных и уроновых групп. Протеогликаны содержатся в соединительной ткани.
Proteoglycans are proteins that are heavily glycosylated. The basic proteoglycan unit consists of a "core protein" with one or more covalently attached glycosaminoglycan (GAG) chain(s). The point of attachment is a serine (Ser) residue to which the glycosaminoglycan is joined through a tetrasaccharide bridge (e. g. chondroitin sulfate GlcA Gal Gal Xyl PROTEIN). The Ser residue is generally in the sequence Ser Gly X Gly (where X can be any amino acid residue but proline), although not every protein with this sequence has an attached glycosaminoglycan. The chains are long, linear carbohydrate polymers that are negatively charged under physiological conditions due to the occurrence of sulfate and uronic acid groups. Proteoglycans occur in connective tissue.
Функция
Протеогликаны являются основным компонентом внеклеточного матрикса животных, "наполнителем", существующим между клетками в организме. В матриксе они формируют крупные комплексы как с другими протеогликанами, так и с гиалуроновой кислотой и волокнистыми белками матрицы, такими как коллаген. Сочетание протеогликанов и коллагена образует хрящ – прочную ткань, обычно обильно увлажненную (в основном благодаря отрицательно заряженным сульфатам в цепях гликозаминогликанов протеогликанов). Они также участвуют в связывании катионов (таких как натрий, калий и кальций) и воды, а также в регуляции перемещения молекул через матрицу. Имеются данные, свидетельствующие о том, что они могут влиять на активность и стабильность белков и сигнальных молекул в матриксе. Отдельные функции протеогликанов могут быть обусловлены либо белковым ядром, либо присоединенной цепью ГАГ. Они также могут выполнять роль смазочных веществ, создавая гидратирующий гель, который помогает выдерживать высокое давление.
Proteoglycans are a major component of the animal extracellular matrix, the "filler" substance existing between cells in an organism. Here they form large complexes, both to other proteoglycans, to hyaluronan, and to fibrous matrix proteins, such as collagen. The combination of proteoglycans and collagen form cartilage, a sturdy tissue that is usually heavily hydrated (mostly due to the negatively charged sulfates in the glycosaminoglycan chains of the proteoglycans). They are also involved in binding cations (such as sodium, potassium and calcium) and water, and also regulating the movement of molecules through the matrix. Evidence also shows they can affect the activity and stability of proteins and signalling molecules within the matrix. Individual functions of proteoglycans can be attributed to either the protein core or the attached GAG chain. They can also serve as lubricants, by creating a hydrating gel that helps withstand high pressure.
Синтез
Белковый компонент протеогликанов синтезируется рибосомами и транслоцируется в просвет шероховатого эндоплазматического ретикулума. Гликозилирование протеогликана происходит в аппарате Гольджи в несколько ферментативных стадий. Сначала к сериновой боковой цепи основного белка присоединяется специальный тетрасахаридный линкер, служащий праймером для роста полисахаридной цепи. Затем сахара добавляются по одному с помощью гликозилтрансфераз. Завершённый протеогликан затем экспортируется в секреторных везикулах во внеклеточный матрикс ткани.
The protein component of proteoglycans is synthesized by ribosomes and translocated into the lumen of the rough endoplasmic reticulum. Glycosylation of the proteoglycan occurs in the Golgi apparatus in multiple enzymatic steps. First, a special link tetrasaccharide is attached to a serine side chain on the core protein to serve as a primer for polysaccharide growth. Then sugars are added one at a time by glycosyl transferase. The completed proteoglycan is then exported in secretory vesicles to the extracellular matrix of the tissue.
Клиническое значение
Неспособность расщеплять протеогликаны характерна для группы генетических заболеваний, называемых мукополисахаридозами. Неактивность специфических лизосомных ферментов, которые обычно расщепляют гликозаминогликаны, приводит к накоплению протеогликанов внутри клеток. Это вызывает разнообразные симптомы заболевания, зависящие от типа протеогликана, который не подвергается расщеплению. Мутации в гене, кодирующем галактозилтрансферазу B4GALT7, приводят к снижению присоединения гликозаминогликанных цепей к протеогликанам декорину и бигликану и вызывают спондилодиспластическую форму синдрома Элерса-Данлоса.
An inability to break down the proteoglycans is characteristic of a group of genetic disorders, called mucopolysaccharidoses. The inactivity of specific lysosomal enzymes that normally degrade glycosaminoglycans leads to the accumulation of proteoglycans within cells. This leads to a variety of disease symptoms, depending upon the type of proteoglycan that is not degraded. Mutations in the gene encoding the galactosyltransferase B4GALT7 result in a reduced substitution of the proteoglycans decorin and biglycan with glycosaminoglycan chains, and cause a spondylodysplastic form of Ehlers–Danlos syndrome.