Гликозаминогликаны

Гликозаминогликаны — полисахариды, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц, одна из которых — обычно уроновая кислота, а другая — аминосахар (N–ацетилгликозамин, N–ацетилгалактозамин). Гликозаминогликаны — кислые (отрицательно заряженные) соединения, т.к. в их дисахаридных единицах много гидроксильных, карбоксильных и сульфатных групп. Молекулы гликозаминогликанов гидрофильны, связывают большое количество молекул воды и ионов (в частности, Na⁺), входящих во внеклеточную жидкость. Связанные между собой крупные молекулы гликозаминогликанов образуют гель, через который диффундируют метаболиты. Известны следующие разновидности гликозаминогликанов: гиалуроновая кислота, хондроитинсульфат, дерматансульфат, кератансульфат, гепарансульфат и гепарин (гепаринсульфат). Гиалуроновая кислота — единственный гликозаминогликан, существующий как одна длинная полисахаридная цепь. Все остальные гликозаминогликаны связаны с белками и формируют протеогликаны.

 Гиалуроновая кислота (гиалуронан) (M_r  1000 кД), преобладает в рыхлой соединительной ткани, стекловидном теле, хряще и коже; содержит многочисленные повторяющиеся дисахариды, состоящие из N–ацетилгликозамина и D–глюкуроновой кислоты. Молекула не содержит (в отличие от других гликозаминогликанов) боковых сульфатных групп и ковалентно не связана с белками. Гиалуроновая кислота синтезируется с участием мембраносвязанной синтазы (гиалуроновая синтаза 1 HAS1, ген HAS1) на внутренней поверхности плазмолеммы; синтезированные молекулы вытесняются через пороподобные структуры плазмолеммы во внеклеточное пространство. Гиалуроновая кислота активно продуцируется при регенерации ткани, создавая опору для врастающих кровеносных сосудов и фибробластов. Изменение содержания гиалуроновой кислоты в сыворотке характерно для воспалительных и дегенеративных артропатий (например, для ревматоидного артрита). Взаимодействие гиалуроновой кислоты с рецептором лейкоцитов CD44 важно для тканеспецифичного хоминга лейкоцитов; повышенная экспрессия рецепторов для гиалуроновой кислоты коррелирует с метастазами опухолей.

 Хондроитинсульфат — сильно сульфатированное соединение, состоит из повторяющихся дисахаридовN–ацетилгалактозамина и D–глюкуроновой кислоты. Приблизительно 60 повторяющихся единиц ковалентно объединяются в молекулу с M_r около 30 кД. В большом количестве присутствует в хряще, кости, коже и роговице.

 Дерматансульфат (M_r 30 кД) состоит из повторяющихся единиц N–ацетилгалактозамин-4-сульфата и L-идуроновой кислоты. Присутствует в коже, стенке кровеносных сосудов, сухожилиях, соединительной ткани лёгких.

 Кератансульфат содержит N–ацетилгликозамин-6-сульфат и галактозу, может содержать галактозамин. Степень сульфатирования сильно варьирует, не содержит уроновой кислоты.

 Гепарансульфат и гепаринсульфат (гепарин) содержат N–ацетилгликозамин и/или D–глюкуроновую кислоту, реже — идуроновую кислоту. Гепарансульфат входит в состав базальных мембран, присутствует на поверхности многих клеток, в том числе и эндотелиальных, внося вклад в обеспечение антикоагуляционных свойств сосудистой стенки. Гепаринсульфат синтезируется и запасается в секреторных гранулах тучных клеток в комплексе с гистамином и различными протеазами. Эндогенный гепарин не присутствует в крови, поэтому не может иметь физиологического значения в регуляции свёртывания крови. Будучи секретированным активированными тучными клетками и базофилами, гепарин связывает циркулирующий в крови антитромбин III, резко усиливая его противосвёртывающую активность.