Proteoglykaanien

Proteoglykaanit ovat proteiineja, joihin kiinnittyy yksi tai useampi glykoosaminoglykaani (GAG). GAG-ketjut ovat pitkiä, rikkain sulfaatioiden ja negatiivisesti varausten vuoksi, hyvin polaarisia polysakkarideja. Proteoglykaanit esiintyvät soluväliaineessa, tyvikalvalla sekä solukalvolla ja ne ovat sekä rakenteellisia että biofunktionaalisia molekyylejä.

GAG-tyyppejä on useita, joista yleisimmät ovat heparan sulfurata, kystiin-sulfaatti (kondroitin-sulfaatit ja dermatan-sulfaatit) sekä keratan-sulfaatit. Hyaluronan ei yleensä ole kytköksissä suoraan proteiiniin, vaan muodostaa suuria rakenteellisia agregaatteja proteoglykaanin ja proteiinien avulla. Aggrekaaneja (esimerkiksi nivelsiteillä ja rustossa) muodostavat proteoglykaanit, jotka sitoutuvat hyaluronan-linkkiperäkäynnistysten kautta. Solukalvolla proteoglykaanit voivat olla proteiinin ja glykosaminoglykaanein pitkäketjuisten linkkien kautta kiinnittyneitä, kuten syndekaanit sekä glypikanit.

Toiminta on sekä rakenteellista että regulaatiivista. Proteoglykaanit sitovat ja varastoivat vettä, mikä antaa rustolle ja sidekudokselle kyvyn vastustaa puristusta. Ne sitovat ja säätelevät kasvutekijöiden, kuten FGF- ja VEGF-tyyppien, aktiivisuutta ja jakautuvan solun signaalivuon säätelyä. Lisäksi ne vaikuttavat solujen tarttumiseen, migraatioon ja entsyymien toimintaan.

Synteesissä proteoglykaanit rakentuvat Golgin sijainnissa, ja GAG-otteet lisätään tukevasti seriinilisiin aminohappoihin proteiinissä tetrasakkaridinen linkkipätkä muodostaa kiinnityksen. Vauriot proteoglykaanien biosynteesissä tai niiden koodaavissa entsyymeissä liittyvät mukopolysakkaridooseihin ja erilaisiin degeneratiivisiin tiloihin sekä syöpäkliin, kuten nivel- ja sidekudoksen sairauksiin sekä kasvuympäristön muutoksiin.