heparansulfaat

Heparansulfaat, ook wel heparan-sulfaat genoemd, is een veelvoorkomende sulfaterende glycosaminoglycan die als onderdeel van heparan-sulfaat proteoglycanen (HSPG) aan cellen en aan het extracellulaire matrix vastzit. Het komt zowel op het celoppervlak als in de basale membraan voor en speelt een sleutelrol in communicatie tussen cellen en hun omgeving.

Structuur en biosynthese: HS bestaat uit lange polymeren van afwisselende disacharide-eenheden van uronzuur (glucuronzuur of iduronzuur) en glucosamine. De keten is sterke gesulfateerd en ondergaat uitgebreide modificaties die de sulfaatpositie bepalen (N-sulfatie van glucosamine en 2-, 6-, en af en toe 3-oksulfatering). De patronen van sulfatering variëren sterk en bepalen welke eiwitten aan HS kunnen binden. De keten wordt in het Golgi-systeem op een kernproteïne gegroepeerd via een serine-linker, en polymerisatie wordt mede verzorgd door EXT1/EXT2. Verdere modificaties worden uitgevoerd door sulfotransferasen zoals NDST, HS2ST, HS6ST en HS3ST.

Functies: HS bindt met een breed scala aan eiwitten, waaronder groeifactoren (zoals FGF en VEGF), chemokinen en andere signaalmoleculen, waardoor signaling, celadhesie en migratie beïnvloed worden. Het speelt een rol in weefselontwikkeling, angiogenese, en wound healing, en treedt op als onderdeel van basale membranen en extracellulaire matrix. Hoewel heparine sterk anticoagulant werkt, heeft heparansulfaat zelf doorgaans een minder uitgesproken anticoagulerend effect, maar het kan wel betrokken zijn bij interacties in ontstekings- en coaguleringsroutes.

Clinical en onderzoek: veranderingen in sulfaatpatronen van HS komen voor bij ontwikkeling, kanker en nierziekten (bijvoorbeeld glomerulaire basaalmembraan HS-verlies bij diabetische nephropathie). Het enzym heparanase kan HS afbreken en daarmee celinvasie en deelname aan ontstekingsprocessen beïnvloeden. HS en HSPG zijn bovendien doelwitten in therapeutische benaderingen en in de ontwikkeling van HS-mimetica en heparanase-remmers.