GAGketjujen

GAG-ketjut, eli glykoosaminoglykanit, ovat pitkiä, epähaaroittuneita polysakkaridiketjuja, jotka koostuvat toistuvista disakkaridiyksiköistä. Useimmat ketjut ovat sulfatoituja ja kiinnittyneinä proteoglykaaneihin, mikä antaa solukudokselle ja ECM:lle vahvan, joustavan rakenteen sekä vaikuttaa solujen viestintään. Hyaluronihappo (hyaluronan) muodostaa vapaita GAG-ketjuja, joita ei sitoa proteoglykaaneihin.

Tyypit ja rakenne: Merkittäviä GAG-tyyppejä ovat hyaluronan, chondroitiin sulfaatit, dermataani sulfaatit, kerataani sulfaatit sekä heparan sulfaatit ja hepariini. Eri ketjuilla on erilaiset disakkaridiyksiköt ja sulfaatio, mikä vaikuttaa niiden veden sitomiseen, molekyylien sitoutumiseen ja kasvutekijöiden säätelyyn. GAG-ketjut ovat vahvasti negatiivisesti varautuneita, mikä edistää niiden veden sitoutumista ja vuorovaikutuksia muiden ECM-ainesosien sekä solujen kanssa.

Syntetisointi ja kiinnitys: Proteoglykaaneihin kiinnittyvät GAG-ketjut rakentuvat core-proteiiniin kiinnittyvästä tetrasakkaridilinkistä. GAG-ketjut syntetisoidaan Golgin kaltaisissa rakenteissa, ja ne kasvaessaan kiinnittyvät proteoglykaaneihin. Hyaluronan syntetisoidaan plasmalemmaa vastapäätä sijaitsevilla HAS-entsyymeillä ja erittävät suoraan ECM:iin ilman kiinnittymää proteoglykaaniin.

Toiminnot: GAG-ketjut sitovat suuria määriä vettä, mikä antaa ECM:lle hydratoidun, viskoelastisen luonteen ja mahdollistaa nivelten voitelun sekä mekaanisen tuen. Ne sitovat ja säätelevät kasvutekijöiden ja muiden signaalien saatavuutta, vaikuttavat solujen adheensiin, migraatioon ja erilaistumiseen sekä kudosten homeostasiin.

Kliininen merkitys: GAG-häiriöt, kuten mucopolysaccharidoses (MPS), johtavat GAG-molekyylien kertymiseen ja moninaisiin oireisiin. Nivel- ja sidekudosten rappeutuminen sekä tulehdukselliset tilat voivat hyötyä GAG-pohjaisista terapiamuodoista, kuten hyaluronihappo-injektiosta joillekin nivel-sairauksille; muiden GAG-pohjaisten valmisteiden käyttöä tutkitaan ja kiistanalaista riittää.