Keratan Sulfate
Keratan sulfate GAGs komen voor in dierlijke organismen als proteoglycanen (KSPG). Zij komen in ECM en op de oppervlakte van het celmembraan voor . Keratan sulfaat GAGs zijn opgebouwd uit herhalende disaccharide eenheden gevormd door de residuen van galactose en n-acetyloglucosamine met een schematische structuur → 3Galß1 → 4GlcNAcß1 →] . De postsynthetische wijzigingen van de glycaanketen omvatten sulfatie altijd in de C-6 positie van één of beide monomere subeenheden, die tot een vorming van mono – of gedisulfateerde gebieden in de glycaanketen leidt . De residuen van GlcNAc6S in monosulfaat KS-gebieden kunnen aan fucosylering onderhevig zijn. Bovendien kan KS residu ’s van siaalzuur bevatten die binden met gal-en Gal6S-residu’ s die zich aan een niet-reducerend ketenuiteinde van de GAG in kwestie bevinden .
keratansulfaat is onderverdeeld in drie typen: KS I (hoornvlies), KS II (skelet) en KS III (cerebraal). De basis van de KS-divisie, niet de genoemde drie types, is de structuur van het gebied dat KS met de kernproteã ne bindt . Binnen het KS II—skelet zijn er twee subtypes, KS IIA—articulair en KS IIB-niet-articulair, gebaseerd op de aanwezigheid in de eerste van α(1-3)fucose residuen en het α(2-6)-n-acetylneuraminezuur .
de biosynthese van keratinesulfaat verloopt in twee fasen. Eerst wordt het gebied gecreëerd dat de kernproteã ne met GAG bindt, terwijl vervolgens de verlenging van de keten en de wijziging ervan plaatsvinden . De verlenging van alle soorten KS-ketens vindt plaats door afwisselend vast te binden van Gal-en GlcNAc-residuen, gekatalyseerd door de activiteit van respectievelijk β-1,4-galactotransferase en β-1,3-n-acetyloglucosaminotransferase . De modificatie van KS ketens is gebaseerd op sulfatie bij C-6 N-acetyloglucosamine residuen en galactose . Sulfatie omvat voornamelijk de GlcNAc-residuen, terwijl in mindere mate de galactoseresiduen . De sulfatie van de hexosamineresiduen wordt gekatalyseerd door N-acetyloglucosamine-6-o-sulfotransferase (GlcNAc6ST). Het enzymsulfaat bevat alleen de hexosamineresiduen, die zich aan een niet-reducerend uiteinde van de KS-keten bevinden, wat aangeeft dat de beschreven modificatie van de GlcNAc-residuen plaatsvindt tijdens de verlenging van de glycaanketen . Echter, na KS polymerisatie sulfatie van de galactose residuen optreedt, die wordt gekatalyseerd door een specifieke galactosylo-6-sulfotransferase . De KS-keten kan vervolgens worden gewijzigd door fucosylering van gesulfateerd GlcNAc en binding van N-acetylneuraminezuur door eindresiduen van Gal-en Gal6S-residuen . De binding van het n-acetylneuramijnzuur zal waarschijnlijk de biosynthese van KS en KS II beëindigen. de eindresiduen van KS III zijn niet bekend .
de afbraak van keratansulfaat PGs vindt aanvankelijk plaats in de extracellulaire ruimte en later in het lysosomale compartiment. In lysosomen, onder invloed van zure hydrolasen, zoals N-acetylglucosaminamidase, β-galactosidase en sulfatasen, treedt een geleidelijke verwijdering van de daaropvolgende componenten van de KS-keten op. Aanvankelijk wordt de sulfaatgroep van de laatste in de KS-keten galactose-residu verwijderd, waarna het genoemde residu wordt gescheiden. In de volgende fase omvat de hydrolyse de sulfaatgroepester die aan het volgende GlNAc-residu in de gedegradeerde keten is bevestigd, die wordt voorafgegaan door een scheiding van het hexosamineresidu uit de gehydrolyseerde KS-keten. De reactie wordt herhaald tot er een volledige KS-keten scission is .
het keratinesulfaat PGs komt in veel weefsels voor, terwijl het grootste gehalte zeker in het hoornvlies ligt, waar het in de interstitiële matrix voorkomt als de zogenaamde kleine leucine-rijke PGS-SLRP, d.w.z. lumican, keratocan en mimecan . Andere KS-fibromoduline en de zogenaamde PRELP komen voor in kraakbeen. Osteoadherine in het botweefsel behoort ook tot de SLRP-familie . Het belangrijkste kraakbeenproteoglycaan, ook in de matrix, met KS-kettingen, naast CS-kettingen, is aggrecan . De glycanen van het keratinesulfaat komen ook op de oppervlakte van het celmembraan voor en omvatten isovorm CD44 en proteoglycan genoemd SV2, die beide de eerst beschreven integrale KS kettingen-gewijzigde membraanproteã nen zijn . KSPG komt ook voor in het centrale zenuwstelsel. Het lijkt erop dat op dit moment, na kraakbeen en hoornvlies, het hersenweefsel is een andere site overvloedig in KSPG. De specifieke PGs voor het zenuwweefsel zijn ABAKAN, de genoemde SV2, claustrine en fosfocan .
keratansulfaat-het minst bekende van alle soorten Gag ‘ s, vergelijkbaar met andere glycanen, vervult ook belangrijke functies in het lichaam. De macromoleculen zijn belangrijke componenten van het hoornvlies stroma die deelnemen aan de regulatie van de weefselarchitectuur door interacties met vezelig collageen die de grootte en ruimtelijke ordening van de genoemde fibrillen regelen die onmisbaar zijn voor specifieke eigenschappen van het hoornvlies . In kraakbeen samen met collageen type I, KSPG geven een weefsel speciale eigenschappen van het verplaatsen van aanzienlijke belastingen en het tegengaan van de druksterkte . Ze nemen deel aan het metabolisme van het zenuwstelsel en spelen ook een belangrijke rol in het herstel van weefselschade .
