Glikozaminoglikan
Glikosaminoglikani[1][2] (GAG) ili mukopolisaharidi[3] su dugački nerazgranati polisaharidi koji se sastoje od ponavljajućih disaharidnih jedinica. Ponavljajuća jedinica se sastoji od heksoze (šestougljeničnog šećera) ili heksuronske kiseline, vezane za heksozamin (šestougljenični šećer koji sadrži azot).
Proteinske osnove formirane u endoplazmatičnom retikulumu se posttranslaciono modifikuju glikoziltransferazama u Goldžijevom aparatu, gde se GAG disaharidi dodaju na proteinsku osnovu i time se formiraju proteoglikani. Izuzetak je GAG hialuronan, koji se jedinstveno sintetiše bez proteinske osnove, i enzimi na ćelijskoj površini ga direktno otpuštaju u ekstracelularni prostor.
Ova familija ugljenih hidrata je esencijalna ili važna za život.
GAG molekuli formiraju komponente vezivnih tkiva. GAG lanci mogu da budu kovalentno vezani za protein čime formiraju proteoglikane. Voda se vezuje za GAG molekule. Od toga proističe otpornost na pritisak. Gustina molekula šećera, i neto negativno naelektrisanje privlače katjone, na primer Na+. Preteoglikani nakon vezivanja natrijuma, privlače molekule vode.
Neki primeri upotrebe glikozaminoglikana u prirodi su heparin kao antikoagulant, hialuronan kao komponenta u sinovijalnog fluida podmazivača telesnih zglobova, i hondroitini, koji se nalaze u vezivnim tkivima, hrskavici, i tetivama.
Članovi familije glikosaminoglikana se razlikuju po tipu heksozamina, heksozne ili heksuronsko kiselinske jedinice koju sadrže (e.g. glukuronska kiselina, iduronska kiselina, galaktoza, galaktozamin, glukozamin).
Oni se takođe razlikuju u geometriji glikozidne veze.
Primeri glikozaminoglikana su:
| Ime | Heksuronska kiselina / Heksoza | Heksozamin | Geometrija veze između predominantnih monomernih jedinica | Jedinstvene osobine |
| Hondroitin sulfat | GlcUA ili GlcUA(2S) | GalNAc ili GalNAc(4S) ili GalNAc(6S) ili GalNAc(4S,6S) | -4GlcUAβ1-3GalNAcβ1- | Najprevalentniji GAG |
| Dermatan sulfat | GlcUA ili IdoUA ili IdoUA(2S) | GalNAc ili GalNAc(4S) ili GalNAc(6S) ili GalNAc(4S,6S) | -4IdoUAβ1-3GalNAcβ1- | Razlikuje se od hondroitin sulfata po prisustvu iduronske kiseline.[4] |
| Keratan sulfat | Gal ili Gal(6S) | GlcNAc ili GlcNAc(6S) | -3Gal(6S)β1-4GlcNAc(6S)β1- | Keratan sulfat tip II može da bude fukozilisan.[5] |
| Heparin | GlcUA ili IdoUA(2S) | GlcNAc ili GlcNS ili GlcNAc(6S) ili GlcNS(6S) | -4IdoUA(2S)α1-4GlcNS(6S)α1- | Visoka gustina negativnog naelektrisanja |
| Heparan sulfat | GlcUA ili IdoUA ili IdoUA(2S) | GlcNAc ili GlcNS ili GlcNAc(6S) ili GlcNS(6S) | -4GlcUAβ1-4GlcNAcα1- | Struktura slična heparinu. Međutim, jedinice heparan sulfat disaharida su organizovane u distinktne sulfatisane i nesulfatisane domene.[6] |
| Hijaluronan | GlcUA | GlcNAc | -4GlcUAβ1-3GlcNAcβ1- | Jedini GAG koji je ekskluzivno nesulfatisan |
- GlcUA = β-D-glukuronska kiselina
- GlcUA(2S) = 2-O-sulfo-β-D-glukuronska kiselina
- IdoUA = α-L-iduronska kiselina
- IdoUA(2S) = 2-O-sulfo-α-L-iduronska kiselina
- Gal = β-D-galaktoza
- Gal(6S) = 6-O-sulfo-β-D-galaktoza
- GalNAc = β-D-N-acetilgalaktozamin
- GalNAc(4S) = β-D-N-acetilgalaktozamin-4-O-sulfat
- GalNAc(6S) = β-D-N-acetilgalaktozamin-6-O-sulfat
- GalNAc(4S,6S) = β-D-N-acetilgalaktozamin-4-O, 6-O-sulfat
- GlcNAc = α-D-N-acetilgalaktozamin
- GlcNS = α-D-N-sulfoglukozamin
- GlcNS(6S) = α-D-N-sulfoglukozamin-6-O-sulfat
- ↑ Donald Voet, Judith G. Voet (2005). Biochemistry (3 izd.). Wiley. ISBN 978-0-471-19350-0.
- ↑ „glycosaminoglycan at Dorland's Medical Dictionary”.
- ↑ „mucopolysaccharide at Dorland's Medical Dictionary”.
- ↑ Trowbridge JM, Gallo RL. (2002). „Dermatan sulfate: new functions from an old glycosaminoglycan”. Glycobiology 12 (9): 117R–125R. DOI:10.1093/glycob/cwf066. PMID 12213784.
- ↑ Funderburgh JL. (2000). „Keratan sulfate: structure, biosynthesis, and function”. Glycobiology 10 (10): 951–958. DOI:10.1093/glycob/10.10.951. PMID 11030741.
- ↑ Gallagher, J.T., Lyon, M. (2000). „Molecular structure of Heparan Sulfate and interactions with growth factors and morphogens”. u: Iozzo, M, V.. Proteoglycans: structure, biology and molecular interactions. Marcel Dekker Inc. New York, New York. str. 27–59.
