Глікозаміноглікани

Глікозаміноглікани (ГАГ, застаріла назва мукополісахариди (від лат. mucus — слиз) — це лінійні полісахариди, які складаються з численних дисахаридних ланок, що повторюються. Дисахаридні залишки складаються з уронової кислоти (глюкуронової, індуронової) та аміноцукру (глюкозаміну чи галактозаміну в сульфованому чи несульфованому вигляді).

Зазвичай до глікозаміноглікану ковалентно приєднана молекула білку. Комплекс одного чи більше глікозаміноглікана з білком називається протеогліканом.

Структура і типи

Молекули глікозаміногліканів складаються з уронових кислот (глюкуронової кислоти, рідше індуронової кислоти), які зв'язуються за допомогою 1,3-глікозидних зв'язків з аміноцукрами, N-ацетилглюкозаміном, при цьому утворюються дисахариди. Дисахаридні ланки здатні об'єднуватися між собою за допомогою 1,4-глікозидних зв'язків. Деякі глікозаміноглікани можуть приєднувати залишок сірчаної кислотою і оцтової кислоти.

За хімічною будовою розрізняють такі типи глікозаміногліканів:

Гіалуронова кислота

Гіалуронова кислота складається з глюкоруніл-β-(1,3)-N-ацетилглюкозамінів, які сполучені між собою β-(1,4)-глікозидними зв'язками.

В одній молекулі може бути до 100 000 залишків. Це єдиний несульфатований глікозаміноглікан. Гіалуронова кислота являє собою амфіпатичну спіраль і є єдиним глікозаміногліканом, що не зв'язаний з центральною білковою молекулою. Гіалуронова кислота здатна притягувати на себе у 10 000 разів більший об'єм води, ніж займає сама молекула. Тому навіть вже при низьких концентраціях здатна утворювати в'язку желеподібну рідину. Завдяки цій властивості вона виступає біологічним мастилом. В організмі людини гіалуронова кислота міститься у хрящах, синовіальній рідині, пуповині, скловидному тілі ока, пульпозному ядрі міжхребцевих дисків, міжклітинному матриксі сполучної тканини.

Синтезується гіалуронова кислота у фібробластах з D-глюкози.

Гепарин / Гепарансульфат (ГС)

Гепарин складається з D-глюкуронової кислоти, яка зв'язується за допомогою β-1,4-глікозидних зв'язків чи L-індуронової кислоти, які сполучаються глюкозаміном через α-1,4-глікозидні зв'язки. Сполучення між дисахаридними ланками відбуваються за рахунок α-1,4-глікозидних зв'язків. Амінофункцію глюкозаміну бере на себе часто ацетильна чи сульфогрупа. Додатково наявна сульфогрупа.

Гепарансульфат структурно схожий на гепарин, тільки містить менше N- і O-сульфатних залишків і більше N-ацетил груп.

Гепарин є природним антикоагулянтом.

Хондроїтинсульфат / Дерматансульфат

Хондроїтинсульфат складається глюкуруніл-β-1,3-N-ацетилгалактозамін-дисахаридів, які зв'язані за допомогою β-1,4-глікозидних зв'язків, при цьому глюкуронова кислота частково перетворюється на L-індуронову кислоту. Коли понад 10% глукуронатів перетворилось на індуронати, говорять про дерматансульфат. Ступінь сульфатизації хондроїтин сульфату і дерматансульфату становить приблизно один сульфатний залишок на дисахарид. Сульфат у хондроїтинсульфаті може знаходитися як 4-сульфат або 6-сульфат. До дерматин сульфату може на C5 приєднуватися глюкорунат.

Молярна маса становить від 10 до 50 кДа.

Хондроїтин сульфат знаходиться у сполучній тканині (особливо у хрящах і синовіальній рідині), дерматинсульфат у сполучній тканині шкіри.

Кератансульфат

Дисахаридний залишок кератансульфату — галактозил-β-1,4-N-ацетилглюкозамін зв'язаний за допомогою β-1,3-глікозидних зв'язків.

Кератансульфат міститься в хрящах, рогівці, міжхребцевих дисках.

Захворювання

Генетичні порушення обміну глікоаміногліканів приводять до розвитку великої групи спадкових захворювань — мукополісахаридозів.

Література

• Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0

Посилання

• ГЛІКОЗАМІНОГЛІКАНИ [Архівовано 10 березня 2016 у Wayback Machine.] //Фармацевтична енциклопедія