İçeriğe atla

Proteoglikan

Proteoglikanlar, çokça glikozillenmiş olan özel bir glikoprotein sınıfını temsil eder. Bir veya daha fazla kovalent bağla eklenmiş glikozaminoglikan (GAG) zincirli bir çekirdek (core) proteinden oluşur. Bu glikozaminoglikan zincirleri, sülfat ve üronik asit gruplarının ortamda bulunmasıyla ilişkili fizyolojik koşullar altında negatif yüklü olan uzun, doğrusal/çizgisel karbonhidrat polimerleridir. Bu proteoglikanlar insan bağ dokusundaki zemin maddesinde bulunabilirler.

Türleri

Proteoglikanlar kendi glikozaminoglikan zincirlerinin niteliğine bağlı olarak kategorilere ayrılabilir. Bu zincirler şu şekilde olabilir:

  • kondroitin sülfat ve dermatan sülfat
  • heparin ve heparan sülfat
  • keratan sülfat ve hyaluronik asit

Proteoglikanlar ayrıca büyüklüklerine göre de kategorize olabilir. Büyük proteoglikan örnekleri aggrekan, kartilajdaki (kıkırdak dokudaki) ana proteoglikan ve versikan, kan damarları ve deriyide kapsayan bazı erişkin dokularında sentezlenir. Tekrarlı proteoglikanlardan zengin küçük lösin(ler) dekorin, biglikan, fibromoludin ve lumikanı içerir.

İşlevleri

Proteoglikanlar, bir organizmada hücrelerin arasında bulunan "dolgu" maddesi olan hayvansal ekstraselular matriksinin büyük bir bileşenidir. Burada diğer proteoglikanların her ikisiyle de, hyaluronan ve fibröz matriks proteinleriyle (kollajen gibi) büyük kompleksler meydana getirirler. Bu moleküller ayrıca, katyonları (sodyum, potasyum ve kalsiyum gibi) ve suyu bağlamakla ve de matriks boyunca moleküllerin hareketini düzenlemekle ilişkilendirilirler. Bulgular ayrıca, matriks içindeki sinyalleme moleküllerinin ve proteinlerin stabilitesini ve aktivitesini etkileyebildiklerini göstermektedir. Proteoglikanların bireysel görevleri, ya protein çekirdeğine (core) ya da eklenen GAG zincirine dayandırılabilir.

Sentez

Proteoglikanların protein bileşeni ribozomlarca sentezlenir ve granüllü endoplazmik retikulumun lümeni içine kaynaştırılır (transloke) edilir. Proteoglikanın glikozilasyonu, Golgi cisimciğinde çok sayıdaki (multipl) enzimatik adımlarla meydana gelir. İlk olarak polisakkarid büyümesi için bir primer gibi görev yapmak için özel bir bağ tetrasakkaridi öz protein üzerindeki bir serin zincir tarafına eklenir. Sonrasında şekerler glikozil transferaz tarafından teker teker eklenir. Tamamlanan proteoglikan bundan sonra, hücrenin ekstraselular matriksine salgı veziküllerinde taşınır.

Proteoglikanlar ve hastalık

Bozulmuş proteoglikanların yeteneksizliği mukopolisakkaridozlar olarak adlandırılan bir grup genetik düzensizliğe özgüdür. Normalde glikozaminoglikanlarla kümeleşen spesifik lizozomal enzimlerin inaktivatitesi proteoglikanların hücre içerisinde birikmesine öncülük eder. Bu, kümeleşmemiş proteoglikanların tipine bağlı olarak hastalık belirtilerinin bir kısım farkılıklarına neden olur.

Kaynakça

  • Functional and Molecular Glycobiology 2002. Brooks SA, Dwek, MV, Schumacher, U. Bios Scientific Publishers.
  • Molecular Biology of the Cell (3rd Edition). Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K, Watson JD. Garland Publishing

Dış bağlantılar

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Protein</span> polipeptitlerin işlevsellik kazanması sonucu oluşan canlıların temel yapı birimi

Proteinler, bir veya daha fazla uzun amino asit artık zincirini içeren büyük biyomoleküller ve makromolekül'lerdir. Proteinler organizmalar içinde, hücrelere yapı ve organizmalar sağlayarak ve molekülleri bir konumdan diğerine taşıyarak metabolik reaksiyonları katalizleme, DNA kopyalama, uyaranlara yanıt verme dahil olmak üzere çok çeşitli işlevler gerçekleştirir. Proteinler, genlerinin nükleotit dizisi tarafından dikte edilen ve genellikle faaliyetini belirleyen özel 3D yapıya protein katlanmasıyla sonuçlanan amino asit dizilimlerinde birbirlerinden farklıdır.

Hücre bir canlının yapısal ve işlevsel özellikler gösterebilen en küçük birimidir. Hücre kelimesi, ; Latince küçük odacık anlamına gelen "cellula" kelimesinden Robert Hooke tarafından türetilmiştir. Hücrenin içerisinde "Solunum, Boşaltım, Beslenme, Sindirim" gibi yaşamsal faaliyetler gerçekleşir.

<span class="mw-page-title-main">Hemoglobin</span> Omurgalıların çoğunun kırmızı kan hücrelerinde bulunan oksijen taşıyıcı metaloprotein

Hemoglobin, solunum organından dokulara oksijen, dokulardan solunum organına ise karbondioksit ve proton taşıyan protein. Eritrositlerin içerisinde bulunur. Oksijeni +2 değerlikli demir içeren hem molekülleri ile bağlar. Başlıca sentez yeri eritrosit üretimi sırasında kemik iliğidir. Yaş, cinsiyet ve türe göre küçük farklılıklarla da olsa kanda belli bir değerin altında bulunmasına Anemi, yüksek miktarda bulunmasına ise polisitemi denir. Hemoglobinin prostetik grubu hem, proteiniyse globulindir.

<span class="mw-page-title-main">Ribozom</span> Tüm canlı hücrelerde bulunan zarsız organel.

Ribozom, tüm canlı hücrelerde bulunan karmaşık moleküler yapıya sahip ve protein oluşturma sürecinde hayati bir rol oynayan bir organeldir. Bu süreç, mRNA çevirisi olarak bilinen bir biyolojik mekanizma aracılığıyla gerçekleşir. Kısaca ribozomlar, haberci RNA (mRNA) molekülleri tarafından sağlanan talimatları takip ederek amino asitleri birbirine bağlar ve polipeptit adı verilen amino asit zincirlerini oluşturur.

<span class="mw-page-title-main">Ribozomal RNA</span> Ribozomun RNA bileşeni

Ribozomal RNA (rRNA), ribozomlarda bulunan bir RNA tipidir, ribozomun protein senteziyle ilişkili katalitik fonksiyonundan sorumludur. Ribozomal RNA'nın görevi, mRNA'daki bilginin translasyon süreci sırasında amino asit dizisine çevrilmesi için taşıyıcı RNA (tRNA) ile etkileşmek ve uzayan peptit zincirine amino asit takmaktır. Hücre sitoplazmasında serbest halde bulunan RNA'nın %80'i rRNA'dan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Protein biyosentezi</span>

Protein biyosentezi, hücrenin protein sentezlenmesi için gereken bir biyokimyasal süreçtir. Bu terim bazen sadece protein translasyonu anlamında kullanılsa da transkripsiyon ile başlayıp translasyonla biten çok aşamalı bir süreçtir. Prokaryotlarda ve ökaryotlarda ribozom yapısı ve yardımcı proteinler bakımından farklılık göstermesine karşın, temel mekanizma korunmuştur.

<span class="mw-page-title-main">Nükleik asit</span> bilinen tüm yaşam için gerekli olan büyük biyomoleküller sınıfı

Nükleik asitler, bütün canlı hücrelerde ve virüslerde bulunan, nükleotid birimlerden oluşmuş polimerlerdir. En yaygın nükleik asitler deoksiribonükleik asit (DNA) ve ribonükleik asit (RNA)'dır. İnsan kromozomlarını oluşturan DNA milyonlarca nükleotitten oluşur. Nükleik asitlerin başlıca işlevi genetik bilgi aktarımını sağlamaktır.

<span class="mw-page-title-main">Hücrelerarası madde</span>

Hücrelerarası madde (HAM), Ekstrasellüler matriks veya zemin maddesi, bağ dokusu hücreleri tarafından sentezlenen, şeffaf, şekilsiz bir maddedir.

Bağ dokusunu oluşturan maddelerden olan fibriller uzun peptit zincirlerinden oluşan proteinlerden meydana gelirler.

<span class="mw-page-title-main">Kıkırdak doku</span>

Kıkırdak esnek ve pürüzsüz bir bağ dokusu türüdür. Yarı şeffaf ve gözeneksiz bir doku türüdür. Genellikle perikondriyum adı verilen sert ve lifli bir zarla kaplıdır. Tetrapodlarda, eklemlerdeki uzun kemiklerin uçlarını eklem kıkırdağı olarak kaplar ve korur ve göğüs kafesi, kulak, burun, boğaz, boyun, bronşiyal tüpler ve omurlar arası diskler de dahil olmak üzere birçok vücut parçasının yapısal bileşenidir. Kıkırdaklılar gibi diğer taksonlarda ve aynı zamanda cephalaspidomorphide iskeletin çok daha büyük bir kısmını oluşturabilir. Kemik kadar sert ve katı değildir ancak kastan çok daha sert ve çok daha az esnektir. Kıkırdak matrisi glikozaminoglikanlardan, proteoglikanlardan, kollajen liflerinden ve bazen elastinden oluşur. Genellikle kemikten daha hızlı büyür.

<span class="mw-page-title-main">Denatürasyon</span>

Denatürasyon, protein veya nükleik asitlerin doğal yapısında mevcut olan sekonder, tersiyer ve kuaterner yapılarının bazı fiziksel ve kimyasal dış etkilerle bozularak primer yapılarına dönüşmeleri sürecidir. Canlı bir hücredeki proteinlerin denatüre olması, hücresel aktivitelerde bozulma ve belki de hücrenin ölümüyle sonuçlanır.

<span class="mw-page-title-main">Mitokondriyal DNA</span>

Mitokondriyal DNA (mtDNA), mitokondri organelinin sitoplazmaya benzer bir sıvı ile dolu olan matriks adı verilen bir kompartımanında bulunan, çift zincirden oluşmuş halkasal yapılı bir nükleik asittir. Her hücrede bir çift Kromozomal DNA bulunurken, mtDNA hücre başına 100-10.000 kopyaya sahip olabilir. Mitokondriyal DNA maternal kalıtım gösterir, bir başka deyişle anneden çocuklara aktarılır.

Bir digliserit veya diasilgliserol (DAG), bir gliserol molekülüne ester bağları ile kovalent bağlı iki yağ asidi zincirinden oluşmuş bir gliserittir. Bir örnek, sağdaki şekilde görülen 1-palmitoyl-2-oleoyl-gliserol'dur, bu molekülde palmitik asit ve oleik asitten meydana gelmiş yan zincirler bulunmaktadır.

Glikozilasyon enzimler aracılığıyla sakkaritlerin birbirine bağlanarak proteinlere, lipitlere veya organik moleküllere bağlı glikanlar oluşturma sürecidir. Glikozilasyon çevrimle eş zamanlı ve çevrim sonrası bir değişim sürecidir. Glikanlar membran proteinlerinde ve salgılanan proteinlerde çeşitli yapısal ve işlevsel rollere sahiptir. Endoplazmik retikulumda sentezlenen proteinlerin çoğunluğu glikozilasyona uğrar. Bu süreç enzim güdümlü ve konuma özgündür, bu bakımdan enzimsiz yürüyen bir kimyasal tepkime olan glikasyondan farklıdır. Glikozilasyon ayrıca O-GlcNAc değişimi olarak sitoplazma ve çekirdekte de gerçekleşebilir. Altı sınıf glikan üretilir: 1) asparajin kalıntılarının amid azotuna bağlanan N-bağlı glikanlar, 2) serin ve treonin kalıntılarının hidroksil oksijenine bağlanan O-bağlı glikanlar, 3) serin kalıntılarının hidroksil oksijenine bağlanan glikosilaminoglikanlar, 4) glikanların seramid'e bağlı olduğu glikolipitler, 5) ne protein ve ne lipide bağlı olan hiyaluronan ve 6) glikan bağları aracılığıyla proteinleri lipitlere bağlayan GPI çapaları.

<span class="mw-page-title-main">Elastin</span>

Elastin fibroblast hücreleri tarafından üretilen yapısal bir proteindir. En çok bağ dokusunun hücrelerarası maddesinde yer almaktadır. Proteolizi yine fibroblastlar tarafından sağlanır.

<span class="mw-page-title-main">Protein birincil yapısı</span>

Peptit ve proteinlerin birincil yapısı, bu moleküllerin yapı birimleri olan amino asitlerin doğrusal sırası veya daha genel olarak, bir proteini oluşturan atomlar arasındaki kovalent bağların spesifikasyonudur.

<span class="mw-page-title-main">Hyalüronik asit</span>

Hyalüronik asit, bağlayıcı özellik taşıyan bir tür polimer; anyonik, uzun polisakkaritler içeren glikozaminoglikandır. Hücre dışı matriksin ana bileşenlerindendir. İnsan vücudunda belirli birtakım dokularında; yüksek miktarda gözün vitröz sıvısında bulunur. Aynı zamanda, A grubu streptokok (prokaryotik) bakterilerin yapısında toksik etkilere sahip bir strüktürde bulunur.

Hücrelerin evrimi, hücrelerin evrimsel kökenini ve daha sonraki evrimsel gelişimini ifade eder. Hücreler ilk olarak en az 3,8 milyar yıl önce, dünya oluştuktan yaklaşık 750 milyon yıl sonra ortaya çıktı.

<span class="mw-page-title-main">Santral dogma (moleküler biyoloji)</span> Biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının açıklanması

Moleküler biyolojinin santral (merkezi) dogması, biyolojik bir sistem içindeki genetik bilgi akışının bir açıklamasıdır. Orijinal anlamı bu olmasa da, genellikle "DNA RNA'yı, RNA proteini yapar" şeklinde ifade edilir İlk olarak 1957'de Francis Crick tarafından ifade edilmiş, 1958'de ise yayınlanmıştır.

Oligosakkarit, az sayıda monosakkarit içeren bir karbonhidrat polimeridir. Oligosakkaritler, hücre tanıma ve hücre bağlanması dahil olmak üzere birçok fonksiyona sahiptir. Örneğin, glikolipidler bağışıklık tepkisinde önemli bir role sahiptir.