Гликозаминогликаны и мукополисахариды

Гликозаминогликаны соединительной ткани — это линейные неразветвленные полимеры, построенные из повторяющихся дисахаридных единиц. В организме гликозаминогликаны не встречаются в свободном состоянии, т. е. в виде «чистых» углеводов. Они всегда связаны с большим или меньшим количеством белка. В их состав обязательно входят остатки мономера либо гликозамина, либо галактозамина. Второй главный мономер дисахаридных единиц также представлен двумя разновидностями: D-глюкуроновой или L- гиалуроновой кислотой. В настоящее время четко расшифрована структура шести основных классов гликозаминогликанов.

Гиалуроновая кислота впервые была обнаружена в стекловидном теле глаза. Из всех гликозоаминогликанов гиалуроновая кислота имеет наибольшую молекулярную массу (10⁵—10⁷). Доля связанного с гиалуроновой кислотой белка в молекуле (частице) протеогликана составляет не более 1—2% от его общей массы. Считают, что основная функция гиалуроновой кислоты в соединительной ткани — связывание воды. В результате такого связывания межклеточное вещество приобретает характер желеобразного матрикса, способного «поддерживать» клетки. Важна также роль гиалуроновой кислоты в регуляции проницаемости тканей. Ниже приведена структура повторяющейся дйсахаридной единицы в молекуле гиалуроновой кислоты:

Таблица 2. Структура различных классов гликозамингликанов

Хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат построены по одному плану. Отличие между ними заключается в локализации сульфатной группы.

Несмотря на минимальные различия в химической структуре, физико-химические свойства хондроитин-4-сульфата и хондро-итин-6-сульфата существенно отличные, а также различаются по своему преимущественному распределению среди разных видов соединительной ткани.

Дерматан-сульфат особенно характерен для дермы (кожи). Дсрматан-сульфат резистентен к действию гиалуронидаз (тести-кулярной и бактериалыюй). В этом одно из его отличий от хондроитин-сульфатов. Кроме того, в состав дисахаридной единицы дерматан-сульфата входит L-идуроновая, а не D-глюкуроновая кислота (в малом количестве D-глюкуроновую кислоту можно обнаружить в повторяющихся единицах дерматан-сульфата).

О биологической роли дерматан-сульфата почти ничего не известно. Роль этого глнкозаминогликана не может быть сведена только к стабилизации коллагеновых пучков, так как дерматан-сульфат обнаруживается и в тканях эктодермального происхождения, не содержащих коллагена, например, в слизистой оболочке желудка,

Хондроитин-4-сульфат

Хондроитин-6-сульфат

Кератан-сульфат впервые был выделен из роговой оболочки глаза быка, отсюда и название этого глнкозаминогликана. В противоположность всем остальным гликозаминогликанам кератан-сульфат не содержит ни D-глюкуроковой, ни L-гиалуроновой кислоты

.

Установлено, что кератан-сульфат, выделенный из роговицы глаза (кератан-сульфат I), и кератан-сульфат, полученный из хрящевой ткани {кератан-сульфат II), отличаются по степени сульфатированности и строению связи между кератан-сульфатом и пептидной частью протеогликана.

Гепарин и гепарин-сульфат. Гепарин известен прежде всего как антикоагулянт. Однако его следует относить к гликозамино-гликанам, так как он синтезируется тучными клетками, которые являются разновидностью клеточных элементов соединительной ткани. Он может входить в состав протеогликанов, с гликоэаминогликанами его объединяет и химическая структура. Ряд исследователей считают, что точная структурная формул» гепарина еще неизвестна.

Гепарин-сульфат в отличие от гепарина в дисахаридных единицах чаще содержит N-ацетнльные группы, чем N-сульфатные. Кроме того, степень О-сульфатирования гепарин-сульфата ниже, чем гепарина.