Дәнекер тіннің протеогликандар мен гликозоаминогликандар.

Дэнекер ткані глюкозамингликандарына гиалурон қышқылы, хондроитинсульфаттар, дер-матансульфаттар, кератансульфаттар жэне гепарин жатады, олар клеткааралық матрикстың белоктарымен қосылып, дэнекер тканінің протеогликандарын түзеді.

Гиалурон қышқылы - гиалурон қышқылы мен N - ацетилглюкозамин кезектесіп орна-ласатын биополимер болып таблады. Әртүрлі мүшелерде гиалурон қышқылының мөлшері бірдей емес. Ол теріде, буындардың синовиальды сұйықтықтрында, кейбір шеміршектерде коп болады. Гиалуронидаза гиалурон қышқылын ыдырата отыра, клеткааралық өткізгшткті арттырады. Кейбір бактериялар гиалуронидазаны бөледі, ол қан ағынан клеткааралық кеңістікке өтуте жэне тканьдерде іріңці инфекцияны таратуға мүмкіндік береді.

Хондроитинсульфаттар. Бүл полисахаридтердің мономері глюкурон қышқылынан жэне N - ацетилгалактозаминнен тұрады, оның хондроитинсульфатының түріне байланысты 4-ші немесе 6 -шы гидроксилы сульфатталған болады. Хондроитинсульфаттар теріде, сүйек тканінде, трахея, қолқа, артерия тканьдерінде кездеседі.

Дерматансульфаттар - альфа - L- идурон қышқылынан (глюкурон қышқылының изомері) жэне N - ацетилгалактозамин - 4 сульфаттан құралған мономер болып табылады. Дерматансульфаттар қолқада болады жэне басқа хондроитинсульфаттардан ерекшелігі -антикоагулянттық қасиеті бар.

Кератансульфаттар - бета-галактоза мен N - ацетилглюкозамин -6-сульфаттан түзілген мономерлерден күралған. Терінің кератандарының құрылымы тура осындай, тек галактоза-минсульфаты бар. Кератансульфаттар көздің мүйізді қабатында болады, мүнда олар белок-пен ковалентті байланысады жэне хондроитинмен бірге мүйізді қабаттың негізгі затын қүрайды.

Карбоксильды жэне сульфатты топтардың болуына байланысты бүл гликозамингликан-дар коп молшерде теріс зарядты болады. Олардың полисахаридті тізбектері коллаген молеку-лаларымен электростатикалық өзара эсер етеді және Na + иондарыныц көп мөлшерін байла-ныстырады.Гликозамингликандардың бүл қасиеті су-тұзды алмасуды реттеуге клеткааралық

заттың қатысуын анықтайды.

Көптеген жай глюкозамингликандар (хондроитинсульфаттар, дерматан- жэне кера­тансульфаттар, гепарин) О - гликозидті байланыс арқылы белок молекуласының серинді қалдығына ковалентті қосылады да, протеогликандар молекуласын түзеді. Гликозамингли-кандар белок молекулаларына аспарагинның амидты азотының көмегімен N- гликозидты байланыс арқылы да қосылады.

Әртүрлі протеогликандар глюкозамингликандардың жиынтығымен, молекула көлемімен жэне белоктық қүрамымен ерекшеленеді. Клеткалық қабаттың белоктары-на олигосахаридті молекулалардыц біраз мөлшерінің қосылуынан түзілген қосылыстар да кездеседі. Протеогликандардың суббірлігінің орталык бөлігі белоктық бөліктен түзілуі клеткааралық матрикстың протеогликандарына тэн. Клеткааралық матрикстың бірыңғай протеогликанды комплексы осындай суббірліктердің гиалурон қышқылының үлкен моле-куласына қосылуы арқылы түзіледі. Гиалурон қышқылының 1 молекуласы сульфатталған протеогликандардың 150 молекуласын коса алады.

Дэнекер тканінің клеткааралық затының осындай үлкен комплекстерінің құрылысы «шыршалардан құралған шырша» тэріздес қүрылымға ұқсайды. Гликозамингликандардың бірдей зарядталған сульфатты тізбектері бір-бірінен тебілуі салдарынан протеогликандар сулы ортада "тарқалған" жэне жақсы гидратталған болады. Сол себепті бүл молекулалар алып жатқан колем протеогликандардың өз көлемінен анағұрлым артық. Механикалық қысым кезінде мұндай молекулалардыц көлемі азаяды да, сүйықтық сығылады. Алайда, тізбектер бірдей зарядталғандықтан, молекулалар қысылған сайын қысымға қарсылық ар­тады. Егер механикалық кысымды тоқтатса, онда молекулалар бастапқы қалпына келеді.

Протеогликандардың бүл қасиеті буын қабатының шеміршектері үшін өте маңызды, олардың тығыздығы мен эластикалығы шеміршекте коллаген талшықтарының болуынан күшейе түседі.

Коллаген биосинтезі

Спиральданган үш полипептидтік тізбектен проколлаген молекуласы қалыптасады, мүнда полипептидтік тізбектер бір-бірімен оралған жэне үштік суперспираль түрінде тыгыз орама түзеді. Проколлаген суперспиралі сутектік байланыстармен түрақтанады. Проколлагеннің полипептидтік тізбектері фибробластармен синтезделеді. Проколлагеннің полипептидтік тізбегінің синтезі мен жетілу процесінде, полирибосомалар деңгейінде озгешелік гидрок-силазалар эсерінен жэне С витаминінің қатысуымен полипептидтік тізбектерде орналасқан пролин мен лизиннің гидроксильденуі отеді:

кезеңдердепроколлагенніңтүрақты З спираль-ды қүрылымы қалыптасуы үшін қажет. Лизиннің гидроксильды топтары глюколизденеді жэне галактозданады - комірсулы фрагменттер Проколлагеннің суперспиральданған молекулалары эндоплазматикалық ретикулумнан Гольджи аппаратына орын ауыстырып, секреторлы гранулаларга қосылады да, клеткааралық кеңістікке болінеді, мүнда проколлагенпептидазаның эсерінен тропоколлагенге айналады. Бүл жағдайда проколлаген молекуласының С - соңынан молекулярлық салмагы 35000 бо­латын полипептид, ал N - соңынан молекулярлық салмагы 20000 болатын полипептид болінеді

 

 

Тропоколлаген молекуласы молекулярлық салмағы 120000 болатын коллагеннің күрылымдық бірлігі болып табылады. Тропоколлагеннің жекелеген молекулалары озара «соңы мен соңына» жэне «бүйірі мен бүйіріне» коваленттік байланыстар арқылы қосыла отыра, коллаген талшықтарын құрайды. Бүл процесс лизин мен оксилизиннің бүйірлі тізбектерінің аминтоптарының құрамында Си++ бар фермент - лизилоксидазаның эсерінен альдегидті топтарға дейін тотығуымен инициацияланады:

Бұдан соң, альдегидті топтар есебінен тропоколлагеннің жекелеген молекулалары бір-бірімен эртүрлі ковалентті байланыстармен қосылады, ол байланыстар мынадай реакциялар есебінен түзіледі:

- СН=С= байланысының түзілуімен альдольды конденсация реакциясынан -лизиннің альдегидті тобы мен бос аминтобы арасындағы реакцияда -CH=N - байла-

нысы түзілуімен

- гистидиннің имидазольды тобының - СН = СН - тізбек бөлігіне

-С= С=

N=

байланыс түзе отыра қосылу реакциясы

Кез-келген белок тэрізді коллаген де бірнеше полипептидтік тізбектерден турады жэне изоформалары бар. Проколлаген (ягни, троколлаген жэне коллаген) молекуласында 2 түрлі полипептидтік тізбектер бар: L1 жэне L2. Соныменқатар Ll-тізбектің 4 түрібар: L1(1),L1(II),L1(III),L1(IV). Егерколлагенмолекуласыньщ 3 суббірліктерденқуралатынынескерсек, ондамұндайқурылымныңбірнешенусқасыболуымүмкін. Әсіресе, коллагеннің 4 түрікеңінентаралған. Коллаген I - дэнекертканініңкөптегентүрлерінетэн (сүйектің, терініңжэнешандырдыңколлагені) жэнемынадайсуббірліктіккурамыбар: [ L1(I) ] 2 L2. Коллаген II-3 LI тізбектен турады: [Ы(ІІ)]З.Коллагенніңбұлтүрішеміршектергетэн. Эм-бриональдытканьдерде, ұсаққантамырларында, жүрекклапаныныңкурылымында, балалартерісіндеколлаген III бар, ол 3 L1 (111)3 суббірліктерденкуралады. Коллаген IV-3L1(IV) суббірліктерден құралған. Коллаген талшықтары оте берік. Тармақталып оралған талшықтар торлы қурылым түзеді, ол клеткааралық матрикс затымен толтырылган, бул тканьдерге беріктілік жэне басқа да қасиеттер береді.

Коллаген клетка сыртындагы белок ретінде барлық мүшелердің қурылымының қалыптасуын анықтайды. Сондықтан коллаген қурылымының синтез процестері мен құрылымы зақымдалған кезде эртүрлі мүшелердің дэнекер тканінің қызметтерінің бузылулары пайда болады.

Агзада С витамині жетіспеген кезде пролин мен лизиннің гидросильденуі бузылады, лизилоксидазаның белсенділігі төмендейді, бұл тропоколлагеннің жетілу процесінің тежелуіне, коллагеннің беріктігі нашар молекулаларының пайда болуына экеліп соғады. Қан тамырларының тез «жарылғыштығы», көптеген нүктелік қан қуйылулар, цинга кезінде тістердің босап, түсуі осы процестерге байланысты болады.

Коллаген баяу алмасатын белок болып табылады. Тканьдердің жэне асқазан - ішек жол-дары сөлінің көптеген протеолитикалық ферменттері коллагенді ыдыратпайды. Коллагеннің катаболизмінде өзгешелік фермент - коллагеназа негізгі қызмет атқарады, ол коллаген моле­куласында лейцин мен глицин арасында түзілген пептидті байланыстарды ыдыратады.

Коллаген молекуласы ыдырағанда оксипролин бөлінеді, ол зэрмен шыгарылады. Кейбір ауруларда коллагеннің жедел ыдырауына байланысты оксипролиннің зэрмен шыгарылуы артады, мысалы, гиперпаратиреодизмде, Педжет ауруында. Жарақаттар жазылган кезде коллаген синтезі артады. Фибробластардың жараның орнына қарай жылжуы нэтижесінде тыртық пайда болады, оның негізгі компоненті коллаген болып табылады. Цирроз кезінде бауырдың зақымдалған клеткалары коллагенге ауысады, атеросклероз кезінде артериялардыц қабырғасындағы клеткалар да коллагенге ауысады.

Кейбір молекулалық формуалы коллоген құрамында 3-окси-L- пролин бар,алайда шектелген мөлшерде.

Н₂С СНОН

 

 

Н₂С СН- СООН

N

H