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Proteoglykan

1 Definition

Proteoglykane sind großmolekulare Substanzen, welche aus einem überwiegenden Anteil Kohlenhydrat und einem kleinen Anteil Proteinen bestehen.

2 Aufbau

Proteoglykane sind sehr große Moleküle, welche zu 95% aus Kohlenhydraten und zu 5% aus Proteinen bestehen. Ihr Molekulargewicht ist meist größer als 2 Millionen Dalton und die chemischen Eigenschaften entsprechen aufgrund des hohen Kohlenhydratanteils den Eigenschaften der Polysaccharide.

3 Struktur

Die charakteristische Struktur der Proteoglykane besteht aus 40-60 Glykosaminoglykanen, die O-glykosidisch mit Proteinen verbunden sind. Die prosthetischen Gruppen der Proteoglykane sind 100-1000 sich wiederholende Disaccharideinheiten.

Eines der Saccharide in den Disaccharideinheiten ist meist ein acetyliertes Aminozuckerderivat wie Glukosamin, Galaktosamin, Hyaluronsäure oder N-Acetylhexosamin verknüpft mit Glukose oder Galaktose.

Die Disaccharideinheiten sind meist sulfatiert, was die stark negative Ladung und damit die hohe Wasserbindungskapazität bedingt.

4 Übersicht

Die häufigsten Proteoglykane sind:

Proteoglykan Glykosaminoglykan Vorkommen Funktion
Aggrecan Chondroitinsulfat und Keratansulfat Knorpel mech. Stütze, Stoßdämpferwirkung
Betaglykan Chondroitinsulfat oder Keratansulfat Zelloberfläche bindet TGF-ß
Decorin Chondroitinsulfat oder Keratansulfat Bindegewebe bindet Typ-I-Kollagen, TGF-ß
Perlecan Heparansulfat Basallamina Ausbildung eines Netzes mit Filterfunktion

5 Synthese

Da Proteoglykane zu den extrazellulären Substanzen gehören, werden sie am rauen endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und werden dann nach der posttranslationalen Modifizierung im Golgi-Apparat in den Extrazellularraum abgegeben.

6 Funktion

Aufgrund ihrer hohen Wasserbindungskapazität sind Proteoglykane Gleitmittel in Gelenken und erfüllen eine raumfüllende Wirkung als Grundsubstanz von Knorpel, Sehnen, Gelenken (Chondroitinsulfat, Keratansulfat) und Extrazellulärmatrix.

Fachgebiete: Biochemie

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