Гетерогликаны, протеогликаны, гликопротеины

 

Гетерогликанами или гетерополисахаридами называются углеводы, которые при гидролизе образуют молекулы разных моносахаридов. Обязательными компонентами молекул гетерогликанов являются аминосахара или N-ацетиламиносахара, поэтому данный класс углеводов называют гликозаминогликанами (ГАГ). В зависимости от моносахаридного состава ГАГ делятся на кислые и нейтральные. Молекулы кислых гетерополисахаридов состоят из повторяющихся дисахаридных звеньев, включающих аминосахара или их производные и остатки гликуроновых кислот. Нейтральные ГАГ также содержат в своих молекулах остатки N-ацетиламиносахаров, но никогда не включают в них кислых производных моносахаридов и не содержат повторяющихся дисахаридных звеньев.

В свободном состоянии ГАГ не встречаются. Они образуют комплексы с белками или липидами – гликоконъюгаты. Различают два типа углеводно-белковых комплексов – протеогликаны (ПГ) и гликопротеины (ГП). Углеводный и белковый компоненты в этих комплексах связаны ковалентно. Гетерополисахаридные цепочки взаимодействуют с белковой частью с помощью О-гликозидных связей, которые они образуют с гидроксигруппами аминокислот серина и треонина. Присоединение осуществляется с помощью тетрасахаридного мостика определённой структуры (см. ниже).

Протеогликаны –высокомолекулярные соединения, состоящие из белка и гликозаминогликанов. На долю белка приходится от 5 до 20% массы. ПГ образуют основное вещество межклеточного матрикса соединительной ткани и на их долю может приходиться до 30% ее сухой массы. Белки в этих комплексах представлены одной полипептидной цепью. Полисахаридные компоненты у разных протеогликанов различны.

Гликопротеины –это сложные белки, содержащие олигосахаридные цепи разной длины, ковалентно присоединенные к полипептидной основе. Углеводный компонент ГП гораздо меньше по массе, чем у ПГ, и составляет не более 40% от общей массы. ГП выполняют в организме человека разные функции – структурную, транспортную, ферментативную, регуляторную и др.

К гликопротеинам относятся: коллаген, эластин, иммуноглобулины, ангиотензиноген, трансферрин, церулоплазмин, внутренний фактор Касла, тиреотропный гормон, некоторые ферменты (протеазы, нуклеазы, гликозидазы, факторы свёртывания крови).

Гликолипиды —это комплексы олигосахаридных цепочек ГАГ с липидами — церамидами. К ним относятся цереброзиды и ганглиозиды (будут изучаться в теме «Липиды»).