Proteoglükaanid

Proteoglükaanid on suur rühm glükoosaminoglükaanide (GAG) kandevaid proteiine. Iga proteoglükaan koosneb tuumikproteiinist ja selle külge kovalentse sideme abil kinnitatud GAG-ketastest. GAG-ketad on pikkade ja sageli sulfaatidega modifitseeritud süsivesinikuketad, mis annavad proteoglükaanile tugeva negatiivse laengu ja suurt veetõmbumisvõimet. Proteoglükaanid paiknevad peamiselt rakuvälises maatriksis ning mõnel juhul ka rakupinnal, kus nad osalevad ehituses ja signaalide juhtimises.

GAG-ketad moodustavad proteoglükaanide funktsionaalse keskuse. Esinemise peamised tüübid on heparan-sulfaat, chondroitiinsulfaat, dermatan-sulfaat ja keratan-sulfaat. Mõnel proteoglükaanil on hüaluronaaniga seotud osa, moodustades suured agregaatide komplekse, mis on eriti olulised kõhrkoe veesisalduse hoidmisel ja mehaanilise taluvuse tagamisel. Proteoglükaanide erinevad kombinatsioonid ja sulfatsioonitasemed võimaldavad neile konkreetseid sideid kasvufaktorite, tsütokiinide ja teiste signaalmolekulidega, ning seetõttu mõjutavad signaali leitavust ja rakkude käitumist.

Proteoglükaanid võivad olla nii rakuvälises maatriksis kui ka rakupinnal. Rakupinnal esinevad proteoglükaanid võivad olla transmemraansed (nt mõningad sündekaanid) või GPI-ankuuriga kinnitunud proteoglükaanid, ning need osalevad signaalide kohandamisel ja rakulisel vastusprotsessil. Maatriksi proteoglükaanid elastsuse ja tihte pakkumisel stabiliseerivad koe struktuuri ning seovad kasvufaktoreid vajalikul ulatusel.

Süntees ja lõhustamine: proteoglükaanide süntees algab tuumikproteiinide tootmisest endoplasmaalses retiikulumis, GAG-ketad sünteesitakse ja modifitseeritakse Golgi-süsteemis ning seejärel kinnituvad need tuumikproteiinile. Degradatsioon toimub lüsosomaalsete enmüümide ja proteolüüsi teel; puudused ensüümides võivad põhjustada mucopolüsahharidoose ja muid kõrvalekaldeid.

Proteoglükaanid on olulised mitmesugustes tüüpi koe töös ning kaasuvad nii normaalsetes kui haiguslikke seisundites, sealhulgas osteoartriidis, sidekoe remodelatsioonis ja mõningates kasvuprotsessides.