А. Строение и классы гликозаминогликатов
Гликозаминогликаны представляют собой длинные неразветвлённые цепи гетерополиса-харидов. Они построены из повторяющихся дисахаридных единиц. Одним мономером этого дисахарида является гексуроновая кислота (D-глюкуроновая кислота или L-идуроновая), вторым мономером - производное аминосахара (глюкоз- или галактозамина). NH2-rpynna аминосахаров обычно ацетилирована, что приводит к исчезновению присущего им положительного заряда. Кроме гиалуроновой кислоты, все гликозаминогликаны содержат сульфатные группы в виде О-эфиров или N-сульфата.
В настоящее время известна структура шести основных классов гликозаминогликанов, которые представлены в табл. 15-4.
Гиалуроновая кислотанаходится во многих органах и тканях. В хряще она связана с белком и участвует в образовании протеогликановых агрегатов, в некоторых органах (стекловидное тело глаза, пупочный канатик, суставная жидкость) встречается и в свободном виде. Предполагается, что в суставной жидкости гиалуроновая кислота выполняет роль смазочного вещества, уменьшая трение между суставными поверхностями.
Повторяющаяся дисахаридная единица в гиалуроновой кислоте имеет следующую структуру:
Таблица 15-4. Структура различных классов гликозаминогликанов
| Класс гликозаминогликанов | Компоненты, входящие в состав дисахаридных единиц | Структура гликозаминогликанов |
| Гиалуроновая кислота | 1. D-глюкуроновая кислота 2. К-ацетил-D-глюкозамин | D-глюкуроновая кислота (β1→3) |
| N-ацетилглюкозамин ( β1 → 4) | ||
| D-глюкуроновая кислота (β1 → 3) | ||
| N-ацетилглюкозамин (β1 → 4) | ||
| Хондроитин-4-сульфат (хондроитинсульфат А) | 1. D-глюкуроновая кислота 2. К-ацетил-В-галактозамин-4- сульфат | D-глюкуроновая кислота (β1 → 3) |
| N-ацетил-галактозамин-4-сульфат (β1 → 4) | ||
| D-глюкуроновая кислота (β1 → 3) | ||
| N-ацетилгалактозамин-4-сульфат (β1 → 4) | ||
| Хондроитин-6-сульфат (хондроитинсульфат С) | 1 . D-глюкуроновая кислота 2. М-ацетил-D-галактозамин-6-сульфат | D-глюкуроновая кислота (β1→ 3) |
| N-ацетилгалактозамин-6-сульфат (βl → 4) | ||
| D-глюкуроновая кислота (βl → 3) | ||
| N-ацетилгалактозамин-6-сульфат (β1 → 4) | ||
| Дерматансульфат1 | 1 . L-идуроновая кислота 2. N-ацетил-D-галактозамин-4-сульфат | L-идуроновая кислота (β1 → 3) N-ацетилгалактозамин-4-сульфат (β1 → 4) |
| L-идуроновая кислота (β1 → 3) | ||
| N-ацетилгалактозамин-4-сульфат (β1 → 4) | ||
| Кератансульфат | 1. D-галактоза 2. N-ацетил-В-галактозамин-6-сульфат | D-галактоза (β1 → 4) N-ацетилглюкозамин (β1 → 3) |
| D-галактоза (βl → 4) | ||
| N-ацетилглюкозамин-6-сульфат (β1 → 3) | ||
| Гепарансульфат2 | 1. D-глюкуронат-2-сульфат 2. К-ацетил-0-галактозамин-6-сульфат | D-глюкуронат-2-сульфат (αl → 4) N-ацетилглюкозамин-6-сульфат (αl → 4) |
| D-глюкуронат-2-сульфат (βl → 4) N-ацетилглюкозамин-6-сульфат (α1 → 4) |
1 В состав дисахаридной единицы может входить D-глюкуроновая кислота.
2 Может содержать N-сульфопроизводное глюкозамина вместо N-ацетилглюкозамина и различное количество идуроновой и глюкуроновой кислот. Гиалуроновая кислота содержит несколько тысяч дисахаридных единиц, молекулярная масса её достигает 105 - 107 Д.
Хондроитинсульфаты- самые распространённые гликозаминогликаны в организме человека; они содержатся в хряще, коже, сухожилиях, связках, артериях, роговице глаза. Хондроитинсульфаты являются важным составным компонентом агрекана - основного протеогликана хрящевого матрикса. В организме человека встречаются 2 вида хондроитинсульфатов: хондроитин-4-сульфат и хондроитин-6-сульфат. Они построены одинаковым образом, отличие касается только положения сульфатной группы в молекуле N-ацетилгалактозамина (см. схему А). Одна полисахаридная цепь хондроитинсульфата содержит около 40 повторяющихся дисахаридных единиц и имеет молекулярную массу 104 - 106 Д.
Кератансульфагы- наиболее гетерогенные гликозаминогликаны; отличаются друг от друга по суммарному содержанию углеводов и распределению в разных тканях. Кератансульфат I находится в роговице глаза и содержит кроме повторяющейся дисахаридной единицы L-фукозу, D-маннозу и сиаловую кислоту. Кератансульфат II был обнаружен в хрящевой ткани, костях, межпозвоночных дисках. В его состав помимо Сахаров дисахаридной единицы входят N-ацетилгалактозамин, L-фукоза, D-манноза и сиаловая кислота. Кератансульфат II входит в состав агрекана и некоторых малых протеогликанов хрящевого матрикса. В отличие от других гликозаминогликанов, кератансульфаты вместо гексуроновой кислоты содержат остаток галактозы (см. схему Б). Молекулярная масса одной цепи кератансуль-фата колеблется от 4 × 103 до 20 × 103 Д.
Дерматансульфатшироко распространён в тканях животных, особенно он характерен для кожи, кровеносных сосудов, сердечных клапанов. В составе малых протеогликанов (бигликана и декорина) дерматансульфат содержится в межклеточном
