프로테오글리칸은 일반적으로 글리코 사 미노 글리 칸 치환기 (개그) 음이온과 연결된 글리코 실화 단백질이다. 그들은 일반적으로 세포막 외부에서 발견되거나 세포 외 공간을 "채워"서 많은 결합 조직의 일부입니다.
이 복잡한 거대 분자 중에서 가장 많이 연구되고 분석 된 것은 척추 동물의 연골 세포였습니다. 압축에 대한 내성.
유리질 연골을 구성하는 세포 외 기질의 구조 (출처 : 저자 페이지 참조 / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) via Wikimedia Commons)
구조적으로 프로테오글리칸은 세포 외 기질의 구성에 기여하여 많은 개별 조직이나 세포에 가장 독특한 물리적 특성을 부여합니다. 또한, 이들은 많은 세포 간 통신 및 신호 이벤트에 중요합니다.
그들은 매우 풍부하고 어디에나 존재하며 (수많은 유형의 세포에 있음) 복잡한 단백질로 생물학적 기능과 생화학 적 특성은 근본적으로 탄수화물 성분의 특성에서 파생되며 수화 능력이 뛰어납니다.
그들은 세포 간 통신, 접착 및 이동 과정에 적극적으로 참여하며 신경계의 회음부 네트워크와 같은 동물의 다양한 조직 발달에도 관여합니다.
프로테오글리칸의 구조와 특성
프로테오글리칸은 세포 외 표면에있는 글리코 실화 된 단백질이지만, 일부는 세포 내 구획에서 발견 될 수 있습니다. 그들은 일반적으로 매우 풍부한 분자이지만 그 풍부함은 고려되는 세포 유형에 따라 다릅니다.
일반적으로 프로테오글리칸의 탄수화물 부분은 글리코 사 미노 글리 칸 분자로 구성되며, 이는 반복되는 이당류로 구성된 선형 다당류이며, 일반적으로 우론 산과 번갈아 나타나는 아세틸 화 아미노 당으로 구성됩니다.
따라서 일반적인 구조는 O- 글리코 실화에 의해 연결된 100 개 이상의 비분 지형 글리코 사 미노 글리 칸 사슬과 결합 할 수있는 단백질 "핵심"으로 구성됩니다.
그들은 구조, 모양 및 기능면에서 매우 다양한 분자입니다. 예를 들어, 척추 동물의 세포에서 다양한 유형의 단백질과 다양한 종류의 글리코 사 미노 글리 칸의 여러 조합이 확인되었습니다.
단백질
-세포 표면 막 횡단 단백질 (세포 외 기질)
-글리코 실 포스파티딜 이노시톨 (GPI) 앵커에 공유 결합 된 단백질)
글루코 사 미노 글리 칸
-히알루로 난 (HA)
-콘드로이틴 설페이트 (CS)
-케 라탄 설페이트 (KS)
-더 마탄 설페이트 (DS)
-헤파 란 설페이트 (HS)
프로테오글리칸 및 글리코 사 미노 글리 칸의 일부 조합 (출처 : Mfigueiredo / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0), Wikimedia Commons를 통해)
막 관통 단백질 인 신 데칸과 같은 일부 프로테오글리칸은 2 개의 헤파 란 설페이트 사슬과 1 개의 콘드로이틴 설페이트에 부착되어 있으며; 한편, 또 다른 프로테오글리칸 인 아 그레 칸 (연골 특이 적)은 약 100 개의 콘드로이틴 설페이트 사슬과 30 개의 케 라탄 설페이트를 가지고 있습니다.
상기로부터 각 단백질의 글리코 실화 특성 및 그것이 속한 세포의 유형은 세포 표면에서 각 프로테오글리칸의 정체성을 정의하는 것들임을 이해한다.
함수
그들의 기능은 프로테오글리칸의 구조적 특성에 달려 있습니다. 이는 글리코 사 미노 글리 칸 부분과 관련된 특성의 경우 특히 그렇습니다. 이러한 분자는 단백질이 세포 표면의 다른 요소와 상호 작용할 수 있도록하기 때문입니다.
헤파 란 설페이트 잔기가 풍부한 단백질은 다른 성장 인자, 세포 외 기질의 다른 성분, 효소, 프로테아제 억제제, 케모카인 등에 비교적 쉽게 결합 할 수 있으므로, 세포 내 환경에 신호를 보냅니다.
따라서 프로테오글리칸은 매트릭스에서 구조적 기능을 수행하거나 세포 외 환경에서 세포질 공간으로 메시지를 전달하는 데보다 구체적인 기능을 가질 수 있습니다.
최근 몇 년 동안 프로테오글리칸 연구에 대한 관심이 상당히 증가했으며, 이는 이러한 분자가 인간의 일부 병리학 적 상태에서 갖는 중요성의 발견과 관련이 있습니다.
이들의 예는 심슨-골라 비-베멜 증후군 (GBSS)으로, 과장된 출생 전후의 성장, 선천적 결함, 헤파 란 설페이트가 풍부한 프로테오글리칸의 돌연변이와 관련된 종양 형성에 대한 민감성을 특징으로합니다. GPI에 의해 고정됩니다.
동맥과 혈관의 주요 프로테오글리칸. 단백질 코어의 분자량이 표시됩니다 (출처 : ALEISF / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), Wikimedia Commons를 통해)
세포 기능
세포-매트릭스, 세포-세포 및 리간드-수용체 상호 작용과 같이 세포 표면에서 분자 상호 작용을 수반하는 사실상 모든 세포 과정은 프로테오글리칸과 어떤 방식 으로든 관계를 가져야합니다. 프로테오글리칸은 다량에 결합 할 수 있기 때문입니다. 다른 분자의 표면에 상당히 풍부합니다.
신경계가 발달하는 동안 그리고 종양의 침범과 전이, 즉 움직임과 세포 확장 또는 확장과 관련된 사건 동안 프로테오글리칸은 매우 활동적인 기능을 발휘합니다.
이러한 글리코 실화 된 단백질은 또한 세포 형태의 부착, 증식 및 확립 과정에 참여하고, 세포질 도메인을 보유하는 막 횡단 단백질은 전달 및 신호 전달에 참여합니다.
proteoglycans 용례들
Aggrecano
Aggrecan은 연골 조직에 존재하는 주요 프로테오글리칸으로, 연골 세포의 세포 외 기질에있는 글리코 사 미노 글리 칸 "히알루로 난"(HA)의 단편과 관련이 있습니다.
히알루로 난은 글루 쿠 론산과 N- 아세틸 글루코사민의 교대 잔기로 구성된 선형 글리코 사 미노 글리 칸으로, 세포 표면과 세포 외 기질 및 세포 내에서 모두 발견 될 수 있습니다.
히알루로 난과 아 그레 칸의 결합은 최대 수백만 달톤의 분자량을 가진 중요한 응집체를 형성하는 "결합 단백질"을 통해 발생합니다.
많은 연령 관련 관절 질환은 증가 된 아 그레 칸 및 히알루로 난 응집과 관련이 있습니다.
Pelecano
신장 사구체에서 기저막은 주로 펠레 칸으로 알려진 프로테오글리칸으로 구성되며, 이는 헤파 란 설페이트의 일부와 관련이 있습니다. 이 프로테오글리칸은 사구체 여과 동안 음이온 전하 선택성 부위로서 중요한 기능을합니다.
이 프로테오글리칸은 이들 분자에서 관찰 된 가장 큰 단백질 코어를 가지고 있으며이 단백질 도메인이 기저막에 존재하는 다른 거대 분자와 상호 작용할 수 있다고 추측됩니다.
데코 린
Decorin은 작은 간질 성 프로테오글리칸이며 단일 글리코 사 미노 글리 칸 사슬과 작은 단백질 핵이 특징입니다. 그것은 많은 결합 조직의 중요한 구성 요소이며, I 형 콜라겐 섬유에 결합하고 세포 외 기질의 조립에 참여합니다.
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