Гиалуроновая кислота

Гиалуроновая кислота представляет собой неразветв­ленную цепь из повторяющихся дисахаридных ком­понентов, содержащих GlcUA и GlcNAc.

Твердые доказательства связи гиалуроновой кислоты с моле­кулой белка (которые имеются для других полисахаридов соединительной ткани) отсутствуют, но, ве­роятно, эта кислота подобно другим гликозаминогликанам, синтезируется в составе протеогликанов. Гиалуроновая кислота присутствует у бактерий и широко распространена в различных тканях жи­вотных, включая синовиальную жидкость, стекло­видное тело глаза и рыхлую соединительную ткань.

Хондроитинсульфаты

Хондроитинсульфаты – это протеогликаны, яв­ляющиеся важнейшим компонентом хрящей. Полисахарид связывается с белком О-гликозидной связью Xyl–Ser.

Повторяющийся дисахаридный компонент очень сходен с таковым в гиалу­роновой кислоте, за тем исключением, что гексозамин представлен GalNAc, а не GlcNAc. Однако и в хондроитинсульфатах, и в гиалуроновой кислоте уроновая кислота представлена GlcUA, а положения связей и аномерные конфигурации у них одни и те же. GalNAc хондроитинсульфатов содержит сульфатный заместитель в положении 4 или 6. Как пра­вило, оба заместителя присутствуют в одной и той же молекуле, но у разных моносахаридных остат­ков. На дисахаридную единицу приходится в сред­нем примерно один сульфатный заместитель. Каж­дая полисахаридная цепь содержит около 40 повто­ряющихся дисахаридных компонентов и имеет мо­лекулярную массу, близкую к 20 000. В результате связывания множества таких цепей с одной белковой молекулой образуются высокомолекулярные протеогликаны. Молекулярная масса хондроитинсульфата носового хряща составляет около 2,5х10⁶.

Хондроитинсульфаты прочно связываются с гиалуроновой кислотой при помощи двух связывающих белков, образуя в соединительной ткани очень боль­шие агрегаты. Эти агрегаты можно наблюдать в электронном микроскопе, ниже на рис. 8.8 дано их схематическое изображение.

Рис. 8.4. Протеогликановый агрегат

Связывающие белки обладают сильной гидрофобностью и взаимодействуют и с гиалуроновой ки­слотой, и с протеогликаном.

Хондроитинсульфаты содержат 6 типов межсахаридных связей, и их синтез, поэтому протекает с уча­стием 6 различных гликозилтрансфераз – по одно­му ферменту для каждого типа связей. Кроме того, имеются 2 вида сульфатных эфиров с сульфатными группами в 4- или 6-ом положениях. Процессы этерификации осуществляются двумя сульфотрансферазами, сульфат-содержащим субстратом которых служит 3'-фосфоаденозин-5'-фосфосульфат (ФАФС).

Кератансульфат I и кератансульфат II

Кератансульфаты со­стоят из повторяющихся дисахаридных компонен­тов Gal–GlcNAc и содержат сульфаты в 6-м положе­нии остатков GlcNAc и иногда – Gal.

Полисахарид в кератансульфате I присоединен к полипептидной цепи связью GlcNAc–Asn. Большие количества этого кератансульфата присутствуют в роговице глаза.

Кератансульфат II – протеогликан скелета, со­держащийся в нем вместе с хондроитин-сульфатом, связан с гиалуроновой кислотой рыхлой соединитель­ной ткани. Его полисахаридные цепи присоеди­няются к полипептидной цепи с помощью связи GalNAc–Thr(Ser).