گلیکوز آمینوگلیکان ها (بخش اول)

هیالورونان نوعی GAG فراوان در بافت پیوندی است و ویژگی های منحصر به فردی دارد.

مرکز یادگیری - مرجان سلیمانیان

در مطلب قبل با کلاژن آشنا شدید و دانستید که بعضی از کلاژن ها نیز پروتئین هایی تراغشایی اند که در تشکیل برخی همی دسموزوم ها نقش دارند. در این مطلب با گلیکوز آمینو گلیکان ها و پروتئوگلیکان ها آشنا می شوید.

گلیکوز آمینو گلیکان ها (GAGها) زنجیره های خطی پلی ساکاریدی هستند که از واحدهای دی ساکاریدی تکراری تشکیل شده اند. یکی از دو قند  در این دی ساکاریدها یک قند آمینه (مانند N-استیل گلوکز آمین یا N- استیل گالاکتوز آمین) و دیگری معمولا یک اورونیک اسید (مانند گلوکورونیک یا ایدورونیک اسید) می باشد. به یک یا هر دوی این قندها دست کم یک گروه آنیونی (با بار منفی، مانند کربوکسیلات یا سولفات) متصل می شود. بنابراین هر پلیمر GAG چندین بار منفی دارد.

گلیکوز آمینو گلیکان ها بر اساس نوع تکرار قندی  به پنج دسته عمده تقسیم می شوند. در این میان، به جز هیالورونان بقیه در ساختار پروتئوگلیکان ها شرکت می کنند.

شکل 1: 5 رده گلیکوز آمینوگلیکان ها (روی تصویر کلک کنید.)

پروتئوگلیکان ها تنوع زیادی دارند و بیان آنها وابسته به نوع سلول و مرحله نمو آنها می باشد. هر پروتئوگلیکان از یک پروتئین مرکزی تشکیل شده است. (شکل 2) این پروتئین می تواند ترشحی (محلول) باشد (مانند پروتئین مرکزی در پرلکان) و یا تراغشایی باشد مانند پروتئین های مرکزی در سیندکان ها.

شکل 2: چند ساختار پروتئوگلیکانی (روی تصویر کلیک کنید.)

در هر صورت این پروتئین، پس از سنتز و طی عبور از شبکه آندوپلاسمی و دستگاه گلژی، قندی می شود. به هر پروتئین ممکن است تا 100 پلیمر GAG متصل شود. در این قندی شدن، آنزیم های گلیکوزیل ترنسفراز گوناگون، واحدهای قندی را به پروتئین اضافه می کنند:

ابتدا یک رابط قندی به صورت متصل به N یا متصل به O به پروتئین افزوده می شود، سپس زیر واحدهای پلیمر GAG به این رابط اضافه می گردند. در فرآیند قندی شدن، اضافه شدن هر قند توسط یک گلیکوزیل ترنسفراز، سوبسترای مناسب برای گلیکوزیل ترنسفراز بعدی را فراهم می کند. علاوه بر این، اتصال گروه های سولفات به قندها و نیز نوآرایی پیوندهای گلیکوزیدی بین آنها، در دستگاه گلژی انجام می گیرد. وزیکول های ترشحی محتوی این پروتئوگلیکان ها، پس از جدا شدن از شبکه ترانس گلژی، به طور تنظیم شده به غشا ملحق می شوند.

ماتریکس خارج سلولی یک ماتریکس ترشح شده توسط سلول‌های یک بافت بوده که حمایت ساختاری و عملکردی از همه‌ سلول‌های آن بافت را فراهم می‌آورد. این یک ترکیب پیچیده از انواع مولکول‌ها و بافت‌های بیولوژیکی متنوع می‌باشد. بیومولکول‌ها از سه نوع گلیکوزآمینوگلیکان‌ها، پروتئوگلیکان و گلیکوپروتئین تشکیل شده است. این سه بر اساس ساختار، عملکرد و مکان با هم متفاوت می‌باشد. با این حال، گلیکوزآمینوگلیکان‌ها می‌تواند در زیر پروتئوگلیکان قرار داده شود، از آن‌جا که تجمع گلیکوزآمینوگلیکان‌های متعدد در اطراف یک هسته‌ پروتئین یک مولکول پروتئوگلیکان را تشکیل می‌دهد.

پروتئوگلیکان ها نقش های متنوعی در بستره بیرون سلولی ایفا می کنند:

- ساختار سخت و نسبتا بدون انعطاف آنها باعث می شود بتوانند به عنوان داربست های ساختاری به تعیین شکل کلی بافت کمک کنند.

- پروتئوگلیکان ها با غربال کردن باکتری ها و ویروس ها به سیستم ایمنی کمک می کنند.

- بار منفی زنجیره های GAG با جذب کاتیون ها ئ در پی آن، جذب آب، باعث می شود بستره بیرون سلولی به صورت ژلی آبدار درآید. این ژل، سلول ها را مرطوب نگه می دارد، محیط کافی برای تسهیل انتشار مولکول های کوچک را فراهم می کند و همچنین می تواند فشردگی و تغییر فشار را بدون تغییر شکل قابل توجه تحمل کند.

- پروتئوگلیکان ها می توانند به انواع مولکول های دیگر متصل شوند. یک رده مهم از این مولکول ها فاکتورهای رشد هستند. پروتئوگلیکان ها با اتصال به این فاکتورها و به دام انداختن آنها، علاوه بر افزایش تراکم آنها در بستره باعث موضعی شدن عمل این فاکتورها در منطقع خاصی از بافت می شوند. این اتصال همچنین از تجزیه این فاکتورها جلوگیری می کند و می تواند آنها را برای مدت طولانی در بافت ذخیره کند.

منبع: http://rasekhoon.net

تنظیم کننده: محبوبه همت