Sulfato de Keratan
Los GAGs de sulfato de Keratan se producen en organismos animales como proteoglicanos (KSPG). Se producen en la MEC y en la superficie de la membrana celular . Las mordazas de sulfato de queratan se construyen a partir de unidades disacáridas repetidas formadas por residuos de galactosa y N-acetiloglucosamina con una estructura esquemática → 3Galß1 → 4GlcNAcß1 →] . Las modificaciones postsintéticas de la cadena de glicanos comprenden la sulfatación siempre en la posición C-6 de una o ambas subunidades monoméricas, lo que conduce a una formación de regiones mono o disulfatadas en la cadena de glicanos . Los residuos de GLCNAC6 en las regiones de KS monosulfatados pueden estar sujetos a fucosilación. Además, el KS puede contener residuos de ácido siálico que se unen a los residuos de Gal y Gal6S situados en un extremo de cadena no reductor de la mordaza en cuestión .
El sulfato de keratan se divide en tres tipos: KS I (córnea), KS II (esquelético) y KS III (cerebral). La base de la división KS, no de los tres tipos mencionados, es la estructura de la región que une KS con la proteína central . Dentro de KS II-esquelético, hay dos subtipos, KS IIA-articular y KS IIB-no articular, basados en la presencia en el primero de residuos de fucosa α(1-3)y el ácido α(2-6)-N-acetilneuramínico .
La biosíntesis del sulfato de queratina ocurre en dos etapas. En primer lugar, se crea la región de unión de la proteína central con MORDAZA, mientras que luego se produce el alargamiento de la cadena y su modificación . La elongación de las cadenas KS de todos los tipos ocurre por unión alterna de residuos Gal y GlcNAc, catalizados por la actividad de β-1,4-galactotransferasa y β-1,3-N-acetiloglucosaminotransferasa, respectivamente . La modificación de las cadenas KS se basa en la sulfatación de residuos de C-6 N-acetiloglucosamina y galactosa . La sulfatación cubre principalmente los residuos de GlcNAc, mientras que en menor medida los residuos de galactosa . La sulfatación de los residuos de hexosamina es catalizada por la N-acetiloglucosamina-6-O-sulfotransferasa (GlcNAc6ST). La enzima sulfata solo los residuos de hexosamina, que se encuentra en un extremo no reductor de la cadena KS, lo que indica que la modificación descrita de los residuos de GlcNAc tiene lugar durante el alargamiento de la cadena de glicanos . Sin embargo, después de la polimerización KS, se produce la sulfatación de los residuos de galactosa, que es catalizada por una galactosilo-6-sulfotransferasa específica . La cadena KS puede modificarse posteriormente mediante la fucosilación de GlcNAc sulfatado y la unión de ácido N-acetilneuramínico por residuos terminales de Gal y Gal 6S . Es probable que la unión del ácido N-acetilneuramínico termine la biosíntesis de KS y KS II. Se desconocen los residuos terminales de KS III .
La degradación del queratansulfato PGs ocurre inicialmente en el espacio extracelular, y más tarde, en el compartimento lisosomal. En los lisosomas, bajo la influencia de hidrolasas ácidas, como la N-acetilglucosaminamidasa, la β-galactosidasa y las sulfatasas, se produce una eliminación gradual de los componentes posteriores de la cadena KS. Inicialmente, se elimina el grupo sulfato del último residuo de galactosa de la cadena KS, después de lo cual se separa el residuo mencionado. En la siguiente etapa, la hidrólisis cubre el éster del grupo sulfato unido al siguiente residuo de GlNAc en la cadena degradada, que está precedido por una separación del residuo de hexosamina de la cadena hidrolizada KS. La reacción se repite hasta que haya una escisión completa de la cadena KS .
El sulfato de queratina PGs ocurre en muchos tejidos, mientras que su mayor contenido está definitivamente en la córnea, donde ocurre en la matriz intersticial como el llamado pequeño PGs-SLRP rico en leucina, es decir, lumican, keratocan y mimecan . Otros KS-fibromodulina y el llamado PRELP se encuentran en el cartílago. La osteoadherina localizada en el tejido óseo también pertenece a la familia SLRP . El proteoglicano cartílago principal, también en la matriz, que lleva cadenas KS, junto a las cadenas CS, es aggrecan . Los glicanos sulfato de queratina también se encuentran en la superficie de la membrana celular y comprenden la isoforma CD44 y el proteoglicano llamado SV2, que son las primeras proteínas de membrana modificadas por cadenas KS integrales descritas . La KSPG también se produce en el sistema nervioso central. Parece que actualmente, después del cartílago y la córnea, el tejido cerebral es otro sitio abundante en KSPG. Las GPs específicas para el tejido nervioso son ABAKAN, el SV2 mencionado, claustrina y fosfocan .
Sulfato de keratan: el menos conocido de todos los tipos de mordazas, similar a otros glicanos, también realiza funciones importantes en el cuerpo. Las macromoléculas son componentes clave del estroma corneal que participan en la regulación de la arquitectura tisular mediante interacciones con colágeno fibroso que controlan el tamaño y la disposición espacial de las fibrillas mencionadas indispensables para las propiedades específicas de la córnea . En el cartílago junto con el colágeno tipo I, el KSPG le da a un tejido propiedades especiales para mover cargas significativas y contrarrestar las resistencias a compresión . Participan en el metabolismo del sistema nervioso, desempeñando también un papel considerable en la reparación del daño tisular .
