Sulfate de kératane
Les gags de sulfate de kératane se produisent dans les organismes animaux sous forme de protéoglycanes (KSPG). Ils se produisent dans l’ECM et à la surface de la membrane cellulaire. Les GAGs de sulfate de kératane sont constitués d’unités disaccharidiques répétitives formées des résidus de galactose et de N-acétyloglucosamine avec une structure schématique → 3Galß1 → 4GlcNAcß1 →]. Les modifications postsynthétiques de la chaîne glycanique comprennent une sulfatation toujours en position C-6 d’une ou des deux sous-unités monomères, ce qui conduit à la formation de régions mono- ou disulfatées dans la chaîne glycanique. Les résidus de GlcNAc6S dans les régions KS monosulfatées peuvent être soumis à une fucosylation. De plus, KS peut contenir des résidus d’acide sialique se liant avec des résidus Gal et Gal6S situés sur une extrémité de chaîne non réductrice du BÂILLON considéré.
Le sulfate de kératane est divisé en trois types: KS I (cornéen), KS II (squelettique) et KS III (cérébral). La base de la division KS, et non des trois types mentionnés, est la structure de la région liant KS à la protéine de base. Au sein de KS II-squelettique, il existe deux sous—types, KS IIA — articulaire et KS IIB – non articulaire, basés sur la présence dans le premier des résidus α (1-3) fucose et de l’acide α (2-6)-N-acétylneuraminique.
La biosynthèse du sulfate de kératine se déroule en deux étapes. Tout d’abord, la région liant la protéine de base avec le GAG est créée, puis l’allongement de la chaîne et sa modification ont lieu. L’allongement des chaînes KS de tous types se produit par fixation alternée de résidus Gal et GlcNAc, catalysés par l’activité de la β-1,4-galactotransférase et de la β-1,3-N-acétyloglucosaminotransférase, respectivement. La modification des chaînes KS est basée sur la sulfatation des résidus de N-acétyloglucosamine en C-6 et du galactose. La sulfatation couvre principalement les résidus de GlcNAc, et dans une moindre mesure les résidus de galactose. La sulfatation des résidus d’hexosamine est catalysée par la N-acétyloglucosamine-6-O-sulfotransférase (GlcNAc6ST). L’enzyme sulfate uniquement les résidus hexosamine, qui se trouvent sur une extrémité non réductrice de la chaîne KS, ce qui indique que la modification décrite des résidus GlcNAc a lieu lors de l’allongement de la chaîne glycane. Cependant, après polymérisation de KS, il se produit une sulfatation des résidus de galactose, catalysée par une galactosylo-6-sulfotransférase spécifique. La chaîne KS peut ensuite être modifiée par fucosylation du GlcNAc sulfaté et liaison de l’acide N-acétylneuraminique par des résidus terminaux de résidus Gal et Gal6S. La liaison de l’acide N-acétylneuraminique est susceptible de terminer la biosynthèse de KS et de KS II. Les résidus terminaux de KS III ne sont pas connus.
La dégradation du kératansulfate PGs se produit initialement dans l’espace extracellulaire, puis dans le compartiment lysosomal. Dans les lysosomes, sous l’influence d’hydrolases acides, telles que la N-acétylglucosaminamidase, la β-galactosidase et les sulfatases, il se produit une élimination progressive des composants ultérieurs de la chaîne KS. Initialement, le groupe sulfate du dernier résidu de galactose de la chaîne KS est éliminé, après quoi le résidu mentionné est séparé. Dans l’étape suivante, l’hydrolyse recouvre l’ester du groupe sulfate attaché au résidu GlNAc suivant dans la chaîne dégradée, ce qui est précédé d’une séparation du résidu hexosamine de la chaîne KS hydrolysée. La réaction est répétée jusqu’à ce qu’il y ait une coupure complète de la chaîne KS.
Le sulfate de kératine PGs se produit dans de nombreux tissus, tandis que leur plus grande teneur se trouve certainement dans la cornée, où il se produit dans la matrice interstitielle sous la forme du PGs-SLRP dit petit riche en leucine, c’est-à—dire lumican, keratocan et mimécan. D’autres KS-fibromoduline et le soi-disant PRELP se produisent dans le cartilage. L’ostéoadhérine située dans le tissu osseux appartient également à la famille des SLRP. Le protéoglycane principal du cartilage, également dans la matrice, portant des chaînes KS, à côté des chaînes CS, est l’aggrécan. Les glycanes de sulfate de kératine se trouvent également à la surface de la membrane cellulaire et comprennent l’isoforme CD44 et le protéoglycane appelé SV2, qui sont tous deux les premières protéines membranaires modifiées par des chaînes KS intégrales décrites. KSPG se produisent également dans le système nerveux central. Il semble qu’actuellement, après le cartilage et la cornée, le tissu cérébral est un autre site abondant dans le KSPG. Les PG spécifiques pour le tissu nerveux sont l’ABAKAN, le SV2 mentionné, la claustrine et le fosfocan.
Sulfate de kératane — le moins connu de tous les types de GAGs, similaire aux autres glycanes, remplit également des fonctions importantes dans le corps. Les macromolécules sont des composants clés du stroma cornéen participant à la régulation de l’architecture tissulaire par des interactions avec le collagène fibreux contrôlant la taille et les dispositions spatiales des fibrilles mentionnées indispensables aux propriétés spécifiques de la cornée. Dans le cartilage avec le collagène de type I, le KSPG confère à un tissu des propriétés spéciales de déplacement de charges importantes et de contrecarrage des résistances à la compression. Ils participent au métabolisme du système nerveux et jouent également un rôle considérable dans la réparation des lésions tissulaires.
