蛋白多糖

結締組織基質中蛋白質與多糖以共價和非共價鍵相連構成多種巨大分子稱為蛋白多糖(proteoglycans)或粘蛋白(mucoproteins)。

蛋白多糖是一種糖蛋白(GAG),是通過一個或多個共價鍵與硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等連線的核心蛋白。作為細胞外基質的主要構成成分的一種,廣泛分布在人體中。

GAG鏈為無分支長鏈結構。有許多硫酸基和羰基而帶負電荷,由於電荷相斥GAG鏈呈現延伸打開的形狀。另外,由於糖類的親水性,也同時具備大量的保水能力。蛋白多糖中所含有的GAG鏈像海綿一樣柔軟的將水分吸住,並且對外界衝擊的緩和以及彈性是軟骨組織特有的機能。

  • 中文名稱
    蛋白多糖
  • 外文名稱
    proteoglycan
  • 組    成
    多糖鏈與蛋白質

概要

結締組織基質中蛋白質與多糖以共價和非共價鍵相連構成多種巨大分子稱為蛋白多糖(proteoglycans)或粘蛋白(mucoproteins)。其分子組成以多糖鏈為主,蛋白質部分所占比例較小。往往一條多糖鏈上聯結多條多肽鏈,分子量可達數百萬以上。

多糖部分為糖胺多糖,又稱氨基已糖多糖,由成纖維細胞產生,主要分硫酸化和非硫酸化兩類。前一類主要有硫酸軟骨素、硫酸角質素、硫酸肝素等;後一類為透明質酸,是曲折盤繞的長鏈大分子,構成蛋白質多糖複合物的主幹,其他糖胺多糖則與蛋白質結合,形成蛋白多糖亞單位,後者再通過結合蛋白連與透明質酸長鏈分子形成蛋白多糖聚合體。

大量蛋白多糖聚合物形成許多微小空隙的分子篩,使基質成為限制細菌、腫瘤細胞寄生蟲等有害大分子物質擴散的防禦屏障。某些能產生透明質酸酶的細菌、癌細胞等,可通過破壞基質的防禦屏障而得到擴散。

蛋白多糖是一種糖蛋白(GAG),是通過一個或多個共價鍵與硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等連線的核心蛋白。作為細胞外基質的主要構成成分的一種,廣泛分布在人體中。

GAG鏈為無分支長鏈結構。有許多硫酸基和羰基而帶負電荷,由於電荷相斥GAG鏈呈現延伸打開的形狀。另外,由於糖類的親水性,也同時具備大量的保水能力。蛋白多糖中所含有的GAG鏈像海綿一樣柔軟的將水分吸住,並且對外界衝擊的緩和以及彈性是軟骨組織特有的機能。

核心蛋白具有與基質中的各種分子連線的特性。軟骨蛋白多糖的N末端具有與透明質酸、連線蛋白的耦合區,通過同一分子間結合區域,使之連線在一起。C末端具有類似凝集素耦合區、類似EGF耦合區等,可以與各種其他分子進行結合。由此類特性,蛋白多糖才能與不同組織結合完成複雜的構建。

軟骨蛋白多糖是根據粘多糖和核心蛋白各自不同的性質,構建出軟骨特殊的基質。蛋白多糖占到組織乾燥重量約50%,是擔任軟骨組織特殊功能的中堅力量。

蛋白多糖是按照所處位置以及GAG鏈的種類的不同進行分類的。軟骨蛋白聚糖是豐富存在於軟骨組織的大型蛋白多糖;基膜蛋白多糖則是存在於基底膜和軟骨組織,而多功能蛋白聚糖、核心蛋白聚糖存在於皮膚的成纖維母細胞中,它們都是小型蛋白多糖。

目前在由牛的動脈、肺以及豬的肺提取蛋白多糖的實驗研究階段,因此主要是注重功效和結構。為此需要能夠大批量生產蛋白多糖的方法。

合成

蛋白聚糖的蛋白質成分由核糖體合成出並且被轉運進入到粗面內質網的腔中。蛋白聚糖的糖基化發生在高爾基體之中,經多步酶促而成。

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