Введение.
Гликозаминогликаны
Гиалуроновая кислота находится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановых агрегатов, в некоторых органах (стекловидное тело глаза, пупочный канатик, суставная жидкость) встречается и в свободном виде. Предполагается, что в суставной жидкости гиалуроновая кислота выполняет роль смазочного вещества, уменьшая трение между суставными… Читать ещё >
Введение. Гликозаминогликаны (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Гликозаминогликаны — линейные отрицательно заряженные гетерополисахариды. Раньше их называли мукополисахаридами, так как они обнаруживались в слизистых секретах (мукоза) и придавали этим секретам вязкие, смазочные свойства. Эти свойства обусловлены тем, что гликозаминогликаны могут связывать большие количества воды, в результате чего межклеточное вещество приобретает желеобразный характер.
Строение и классы гликозаминогликанов
Гликозаминогликаны представляют собой длинные неразветвлённые цепи гетерополисахаридов. Они построены из повторяющихся дисахаридных единиц. Одним мономером этого дисахарида является гексуроновая кислота (D-глюкуроновая кислота или L-идуроновая), вторым мономером — производное аминосахара (глюкозили галактозамина). NH2-rpynna аминосахаров обычно ацетилирована, что приводит к исчезновению присущего им положительного заряда. Кроме гиалуроновой кислоты, все гликозаминогликаны содержат сульфатные группы в виде О-эфиров или N-сульфата.
В настоящее время известна структура шести основных классов гликозаминогликанов, которые представлены в табл. 15−4.
Гиалуроновая кислота находится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановых агрегатов, в некоторых органах (стекловидное тело глаза, пупочный канатик, суставная жидкость) встречается и в свободном виде. Предполагается, что в суставной жидкости гиалуроновая кислота выполняет роль смазочного вещества, уменьшая трение между суставными поверхностями.
Повторяющаяся дисахаридная единица в гиалуроновой кислоте имеет следующую структуру:
Таблица 15−4. Структура различных классов гликозаминогликанов.
Класс гликозаминогликанов. | Компоненты, входящие в состав дисахаридных единиц. | Структура гликозаминогликанов. | |
Гиалуроновая кислота. |
| D-глюкуроновая кислота. (в1>3). | |
N-ацетилглюкозамин (в1 > 4). | |||
D-глюкуроновая кислота. (в1 > 3). | |||
N-ацетилглюкозамин (в1 > 4). | |||
Хондроитин-4-сульфат (хондроитинсульфат А). |
| D-глюкуроновая кислота. (в1 > 3). | |
N-ацетил-галактозамин-4-сульфат (в1 > 4). | |||
D-глюкуроновая кислота. (в1 > 3). | |||
N-ацетилгалактозамин-4-сульфат (в1 > 4). | |||
Хондроитин-6-сульфат (хондроитинсульфат С). |
| D-глюкуроновая кислота. (в1> 3). | |
N-ацетилгалактозамин-6-сульфат (вl > 4). | |||
D-глюкуроновая кислота (вl > 3). | |||
N-ацетилгалактозамин-6-сульфат. (в1 > 4). | |||
Дерматансульфат1 |
| L-идуроновая кислота (в1 > 3) N-ацетилгалактозамин-4-сульфат (в1 > 4). | |
L-идуроновая кислота (в1 > 3). | |||
N-ацетилгалактозамин-4-сульфат (в1 > 4). | |||
Кератансульфат. |
| D-галактоза (в1 > 4). N-ацетилглюкозамин (в1 > 3). | |
D-галактоза (вl > 4). | |||
N-ацетилглюкозамин-6-сульфат (в1 > 3). | |||
Гепарансульфат2 |
| D-глюкуронат-2-сульфат (бl > 4). N-ацетилглюкозамин-6-сульфат (бl > 4). | |
D-глюкуронат-2-сульфат (вl > 4). N-ацетилглюкозамин-6-сульфат (б1 > 4). | |||
- 1 В состав дисахаридной единицы может входить D-глюкуроновая кислота.
- 2 Может содержать N-сульфопроизводное глюкозамина вместо N-ацетилглюкозамина и различное количество идуроновой и глюкуроновой кислот. гликозаминогликан гиалуроновый кислота организм
Гиалуроновая кислота содержит несколько тысяч дисахаридных единиц, молекулярная масса её достигает 105 — 107 Д.
Хондроитинсульфаты — самые распространённые гликозаминогликаны в организме человека; они содержатся в хряще, коже, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитинсульфаты являются важным составным компонентом агрекана — основного протеогликана хрящевого матрикса. В организме человека встречаются 2 вида хондроитинсульфатов: хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат. Они построены одинаковым образом, отличие касается только положения сульфатной группы в молекуле N-ацетилгалактозамина (см. схему А).
Одна полисахаридная цепь хондроитинсульфата содержит около 40 повторяющихся дисахаридных единиц и имеет молекулярную массу 104 — 106 Д.
Кератансульфагы — наиболее гетерогенные гликозаминогликаны; отличаются друг от друга по суммарному содержанию углеводов и распределению в разных тканях. Кератансульфат I находится в роговице глаза и содержит кроме повторяющейся дисахаридной единицы L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту. Кератансульфат II был обнаружен в хрящевой ткани, костях, межпозвоночных дисках. В его состав помимо Сахаров дисахаридной единицы входят N-ацетилгалактозамин, L-фукоза, D-манноза и сиаловая кислота. Кератансульфат II входит в состав агрекана и некоторых малых протеогликанов хрящевого матрикса. В отличие от других гликозаминогликанов, кератансульфаты вместо гексуроновой кислоты содержат остаток галактозы (см. схему Б).
Молекулярная масса одной цепи кератансуль-фата колеблется от 4 Ч 103 до 20 Ч 103 Д.
Дерматансульфат широко распространён в тканях животных, особенно он характерен для кожи, кровеносных сосудов, сердечных клапанов.
В составе малых протеогликанов (бигликана и декорина) дерматансульфат содержится в межклеточном веществе хрящей, межпозвоночных дисков, менисков. Повторяющаяся дисахаридная единица дерматансульфата имеет следующую структуру (см. схему А).
Схема, А Схема Б Молекулярная масса одной цепи дерматансульфата колеблется от 15 Ч 103 до 40 Ч 103 Д.
Гепарин — важный компонент противосвёртывающей системы крови (его применяют как антикоагулянт при лечении тромбозов). Он синтезируется тучными клетками и находится в гранулах внутри этих клеток. Наибольшие количества гепарина обнаруживаются в лёгких, печени и коже. Дисахаридная единица гепарина похожа на дисахаридную единицу гепарансульфата. Отличие этих гликозаминогликанов заключается в том, что в гепарине больше N-сульфатных групп, а в гепарансульфате больше N-ацетильных групп. Молекулярная масса гепарина колеблется от 6 Ч 103 до 25 Ч 103 Д (см. схему Б).
Гепарансульфат находится во многих органах и тканях. Он входит в состав протеогликанов базальных мембран. Гепарансульфат является постоянным компонентом клеточной поверхности. Структура дисахаридной единицы гепарансульфата такая же, как у гепарина. Молекулярная масса цепи гепарансульфата колеблется от 5 Ч 103 до 12 Ч 103 Д.