Полипептидные цепи О-гликозилпротеинов, в отличие от обычных белков, сильно обогащены остатками серина и треонина.

В гликопротеинах, у которых углеводная и полипептидная цепи соединены N-гликозидными (гликозил-амидными) связями (N-гликозилпротеины), остаток N-ацетилглюкозамина связан с атомом N амидной группы остатка аспарагина в полипептидной цепи. В этом случае кор углеводной цепи гликопротеинов – пентасахарид:

Функции глико- и мукопротеинов:

1. Являются структурными компонентами мембраны клетки, коллагеновых,эластиновых и фибриновых волокон, костного матрикса;

2. Защитные свойства: муцины выполняют роль смазочного материала,обусловливая уменьшение трения соприкасающихся поверхностей

3. Транспортные молекулы для витаминов, липидов, микроэлементов

4. Иммунная защита: иммуноглобулины, антигены гистосовместимости, комплемент, интерферон - вещества гликопротеиновой природы

5. Гормоны - гликопротеины: тиротропин, хорионический гонадотропин

6. Ферменты глико- и мукопротеиновой природы: гидролазы, нуклеазы,

гликозидазы, факторы свертывания

7. Выполняют роль соединительного элемента в межклеточном взаимодействии

 

Структурные гликопротеины.

ФИБРОНЕКТИН – димер из двух полипептидных цепей, связанных между собой дисульфидными мостиками, содержит 4-5% углеводов. Различают:1)растворимый Фибронектин плазмы;2)нерастворимый Фибронектин тканей.

Отличаются эти две разновидности по степени гликозилирования.

1). Контролирует расположение мезенхимальных клеток вдоль базальной мембраны.

2)Фибронектин взаимодействует с компонентами комплемента, способствуя проявлению их защитных св-в.

3). Контролирует рост коллагеновых волокон, взаимодействуя с коллагеном.

4). Необходим для формирования зачатков зубов.

ЛАМИНИН – обязательный компонент всех базальных мембран, соответствует распространению коллагена IV-го типа. Ламинин содержит большое количество цистеина. Оксипролин и оксилизин отсутствуют. Основная функция - обеспечивать адгезию (прилипание) клеток вдоль базальных мембран.

 

ПРОТЕОГЛИКАНЫ

Протеогликаны построены из цепей ГАГ, связанных ковалентно с "коровыми" белками

Протеогликаны - второй по значимости компонент соединительной ткани, образующий межуточное вещество или вещество внеклеточного матрикса соединительной ткани.

• Межуточное вещество состоит из комплекса гликозоаминогликанов с белком.
В отличие от гликопротеидов, у которых углеводный компонент составляет всего несколько процентов (по массе), углеводная часть протеогликанов составляет 95% и более. Схематично строение протеогликанов:

Гликозаминогликан / связывающий трисахарид /серин кóрового белка

N-ацетилированный сахар

Функции протеогликанов.

• 1) Связывание катионов К⁺, Na⁺;

• 2) Связывание воды;

• 3) Из-за высокой вязкости гиалуроновая кислота служит смазочным материалом в суставах;

• 4) Гиалуроновая кислота участвует в морфогенезе мезенхимальных клеток;

• 5) Все выше перечисленные свойства протеогликанов придают эластичность, тургор соединительной ткани.

В зависимости от типа связи между углеводной и белковой частями БУК различают 2

типа БУК:

· БУК с О-гликозидной связью между углеводом и СЕР, ТРЕ, гидроксиЛИЗ (ОН-

ЛИЗ) белковой молекулы;

· БУК с N-гликозидной связью между углеводом и амидным азотом АСН белковой

молекулы.

Белковые части обоих типов БУК синтезируются по законам матричного синтеза, а

углеводные части — нематрично по двум механизмам:

· углеводная цепь для БУК с О-гликозидной связью образуется путем постепенного

добавления моносахаридов к синтезированной белковой части с помощью

ферментов гликозилтрансфераз, обдадающих очень большой специфичностью;

· углеводная цепь для БУК с N-гликозидной связью синтезируется на специальной

матрице — долихоле (полиизопреновое соединение) — и только затем

присоединяется к синтезированной белковой части.

Гликозоаминогликаны (ранее - мукополисахариды)
делят на 6 основных классов:

1) Гиалуроновая кислота (содержит повторяющиеся дисахариды из гексуроновой кислоты и N-ацетилгексозамина). Белка в ней не более 1-2%;

2) Хондроитинсульфаты - важная составная часть хряща, содержат довольно большое количество белка;

3) Дерматансульфаты характерны для дермы (кожи), резистентны к действию гиалуронидаз

4) Кератансульфаты: из роговицы глаза (кератансульфат I), из хрящевой ткани (кератансульфат II);

 

5) Гепарин известен прежде всего как антикоагулянт; 6) Гепарансульфаты.

Гепарин и гепаран сульфаты: состоят из D -глюкуронат -2-сульфата (илиидуронат-2-сульфата) + N -сульфо- D -глюкозамин-6-сульфатаСвязь α(1, 4)(гепараны менее сульфированы чем гепарины)

Синтезируются гликозаминогликаны в фибробластах.
В конечном виде протеогликановая молекула представляет собой сложный агрегат:
Например, протеогликан из хряща устроен следующим образом: олигосахаридные цепи кератансульфата и хондроитинсульфата ковалентно связаны с полипептидным остовом (коровый белок) субъединицы. Эти субъединицы нековалентно связаны с длинной нитевидной молекулой гиалуроновой кислоты с помощью специальных связующих белков. Длина гиалуроновой кислоты может быть самой разной (от 420нм до 4200 нм).

 

 

Роль долихола

Образование олигосахаридной части N-связанных БУК происходит отдельно от белковой части. Ведущую роль в синтезе олигосахаридов занимает полиизопреновое соединение долихол (состоит 17-20 изопреновых

единиц).

Передача питания, энергии, информации в клетках происходит при помощи белков, которые для этого должны стать водорастворимыми – гликозилироваться. В этом процессе участвуют транспортные липиды – долихолы, присутствующие в организме. Долихолы играют главную роль в защите клеточных мембран, стабилизации клеточных белков и поддержании иммунной системы организма.

При воспалительных процессах долихолы стремительно вымываются из организма, процессы гликозилирования замедляются, клетки начинают умирать. Полипренол – растительный аналог долихола, его естественный предшественник, очень близкий к нему по своей форме и структуре. Для преобразования ему нужна всего одна связь, которая и синтезируется в желудочно-кишечном тракте при употреблении полипренола с пищей. Причем долихолов в этом случае образуется столько, сколько нужно. Организм сам запускает процесс регенерации.

Таким образом, обладая способностью при попадании в организм преобразовываться в долихолы и встраиваться в клеточную мембрану, полипренолы практически полностью восстанавливают поврежденную клетку.

 

Сиаловые кислоты, их количественное определение в сыворотке крови (по методу Гесса), значение:

Гесса реакция (Е. L. Hess) метод количественного определения сиаловых кислот в сыворотке крови, основанный на их гидролитическом отщеплении от сывороточных гликопротеидов в присутствии трихлоруксусной кислоты и образовании окрашенного соединения при нагревании получаемой смеси с реактивом, содержащим серную и уксусную кислоту.

Сиаловые кислоты или N-ацетилнейраминовые кислоты играют важную роль в качестве строительных блоков гетерополисахаридов, входящих в состав гликопротеинов и гликолипидов. В сыворотке крови определяют только связанные сиаловые кислоты.

Принцип

При добавлении трихлоруксусной кислоты к сыворотке крови происходит мягкий гидролиз,приводящий к отщеплению сиаловых кислот из состава сиалогликопротеинов сыворотки крови. Образующиеся сиаловые кислоты при нагревании с уксусно-сернокислым реактивом дают буровато-розовое окрашивание, интенсивность которого пропорциональна концентрации сиаловых кислот.

Практическое значение.

Концентрация их в крови возрастает при различных воспалительных процессах(эндокардите, остеомиелите), при турбекулёзе,нефрозе,инфаркте миокарда,при других процессах, протекающих с деструкцией соед-ой ткани.

Снижение отмечается у больных с гемохроматозом, болезнью Вильсона.

 

Органический матрикс кости.

Важный компонент органического матрикса - кальций-связывающий белок. Он состоит из 49 аминокислот, содержит 3 остатка гамма-карбоксиглутаминовой кислоты. Функция кальций-связывающего белка - регуляция связывания кальция в костях и зубах.

Основной белок костной ткани - коллаген, который содержится в количестве 15% - в компактном веществе, 24% - в губчатом веществе. Количество неколлагеновых белков составляет от 5 до 8%. В основном это белки- гликопротеины и белково-углеводные комплексы - протеогликаны.

Костный коллаген - коллаген типа 1 - в нем больше, чем в других видах коллагена, содержится оксипролина, лизина и оксилизина, отрицательно заряженных аминокислот, с остатками серина связано много фосфата, поэтому костный коллаген - это фосфопротеин. Благодаря своим особенностям костный коллаген принимает активное участие в минерализации костной ткани.

В зрелом организме процессы минерализации и резорбция кости находятся в состоянии динамического равновесия. Минерализация - это формирование кристаллических структур минеральных солей костной ткани. Активное участие в минерализации принимают остеобласты. Для минерализации требуется много энергии (в форме АТФ).

Можно выделить два основных этапа минерализации.