Proteoglikan adalah salah satu komponen utama dari matriks ekstraselular; mereka bertindak sebagai pengisi antara ruang yang terjadi antara sel-sel. Artikel ini memberikan informasi tentang struktur proteoglikan dan berbagai fungsi dalam tulang, tulang rawan, dll Fungsi matriks ekstraseluler dalam memegang semua sel jaringan di tempat mereka. Komposisinya tergantung pada sel yang mensekresi itu. Matriks ekstraseluler terdiri dari dua zat utama: substansi dasar dan protein berserat.
Proteoglikan adalah jenis substansi dasar. Mereka baik disekresi dalam matriks ekstraselular, dimasukkan ke dalam membran plasma, atau disimpan dalam berbagai granul sekretori. Proteoglikan pada dasarnya kelas protein yang sangat glikosilasi. Di sini, glikosaminoglikan secara kovalen melekat pada protein tertentu yang disebut protein inti. Ini adalah heteropolisakarida paling banyak terdapat dalam tubuh.
Protein ini disintesis di retikulum endoplasma kasar, lebih lanjut dimodifikasi dalam badan Golgi, dan akhirnya diangkut ke matriks ekstraselular oleh vesikel.
Struktur Proteoglikan
Proteoglikan terdiri dari dua protein dasar molekul inti dan glikosaminoglikan. Protein inti mungkin mengandung residu serin; residu ini bertindak sebagai ti-tik lampiran yang glikosaminoglikan berbeda melekat.
Glikosaminoglikan melekat pada protein inti tegak lurus dan menimbulkan struktur yang mirip kuas. Keterikatan mereka adalah melalui tiga ikatan gula terdiri dari dua gula galaktosa dan residu xilosa melalui ikatan glikosidik.
Protein inti sangat dipertahankan dalam kingdom hewan. Protein ini kaya akan asam amino seperti serin dan treonin. Glikosaminoglikan adalah molekul panjang, bercabang yang mengandung unit disakarida berulang asam uronic (baik asam D-glukuronat atau asam L-iduronic) dan gula amino (baik N-asetilglukosamin, atau N-acetylgalactosamine). Glikosaminoglikan ini memberi muatan negatif pada proteoglikan. Proteoglikan yang berbeda timbul karena glikosaminoglikan yang berbeda yang melekat padanya.
Proteoglikan dapat diklasifikasikan atas dasar glikosaminoglikan yang mereka miliki. Ada empat tipe dasar glikosaminoglikan: kondroitin sulfat (CS), heparan sulfat, dermatan sulfat (DS), dan keratan sulfat (KS). Glikosaminoglikan ini menimbulkan sejumlah proteoglikan seperti decorin, biglycan, aggrekan, neurocan, testican, fibromodulin, Lumican, dll
Proteoglikan membentuk kompleks besar dengan proteoglikan lain, protein berserat (seperti kolagen), dan komponen lainnya (Hyaluronan) dari matriks ekstraselular.
Fungsi Proteoglikan pada tulang rawan
Matriks ekstraselular tulang rawan berisi lima proteoglikan. Dari semua proteoglikan ini, aggrekan adalah yang paling melimpah. Ini memiliki lebih dari seratus kondroitin sulfat dan keratan sulfat. Mereka berinteraksi dengan molekul Hyaluronan untuk membentuk agregat besar. Aggrekan menyediakan tulang rawan dengan properti untuk mengikat dengan air untuk membentuk matriks terhidrasi. Molekul-molekul ini bertindak sebagai pengisi ruang antara sel. Mereka yang hadir dalam tulang rawan dan bentuk agregat dengan Hyaluronan. Mereka membantu untuk membentuk matriks yang stabil dan mampu menahan kekuatan tekan tinggi tanpa mengubah bentuknya. Mereka melakukan hal ini baik dengan desorpsi atau penyerapan air. Proteoglikan terkait erat lain seperti dekorin, biglycan, dan fibromodulin hadir juga. Dekorin dan biglycan mengandung satu dan dua rantai dari DS, masing-masing. Fibromodulin, di sisi lain, memiliki beberapa rantai keratan sulfat. Dekorin dan fibromodulin berinteraksi dengan serat kolagen, merangsang fibrogenesis, dan meningkatkan interaksi antara serat. Akhirnya, jenis IX kolagen (sejenis proteoglikan) bertindak sebagai jembatan yang menghubungkan serat kolagen dengan molekul aggrekan sekitarnya.
Fungsi Proteoglikan pada tulang
Matriks tulang memiliki kandungan proteoglikan lebih rendah daripada di tulang rawan. Ini adalah alasan tulang mengambil kuantitas kurang air dan, dengan demikian, lebih rapuh. Tulang mengandung proteoglikan kaya leusin kecil (SLRPs). Dekorin dan biglycan didominasi terdapat dalam tulang dan mengandung baik kondroitin sufate atau dermatan sulfat. Proteoglikan ini diperlukan dalam semua tahap perkembangan tulang seperti proliferasi sel, deposisi matriks, dan deposisi mineral sel.
Biglycan diperlukan untuk pembentukan yang tepat dari serat kolagen dan produksi tulang (dengan tulang mengandung 90% kolagen). Lumican adalah proteoglikan lain yang ditemukan dalam matriks tulang; itu disekresi oleh osteoblas dewasa. Proteoglikan lain yang disebut keratocan, juga ditemukan dalam matriks tulang, diperlukan untuk pembentukan tulang yang tepat dan mineralisasi. Proteoglikan lain seperti epiphycan, asporin, dan fibromodulin juga diperlukan untuk pertumbuhan tulang yang tepat.
Fungsi lain dari Proteoglikan
◆ Proteoglikan, sering kali, bertindak sebagai reseptor permukaan sel untuk enzim yang berbeda atau inhibitor mereka. Beberapa proteoglikan yang hadir dalam matriks ekstraselular dapat mengikat sitokin yang berbeda, faktor pertumbuhan, dan senyawa lain dan mencegah degenerasi mereka dengan protease.
◆ Mereka dapat bertindak sebagai reseptor endositik untuk pembersihan ligan yang terikat.
◆ Mereka bekerja sama dengan protein seperti integrin dan memfasilitasi migrasi sel, interaksi sel-sel, dan lampiran sel.
◆ Beberapa proteoglikan memainkan peran dalam regulasi proses biologis tertentu seperti koagulasi, perbaikan luka, pertahanan inang, dan kemasan seluler.
◆ Mereka mengikat kation seperti natrium, kalium, dan kalsium, serta air, dan membantu dalam mengatur pergerakan molekul melalui matriks.
◆ Beberapa proteoglikan baik karena protein inti atau rantai glikosaminoglikan yang terpasang dapat berfungsi sebagai pelumas.
◆ Proteoglikan diperlukan untuk organisasi membran basal dan memainkan peran penting dalam proliferasi dan diferensiasi sel. Mereka juga dapat mengatur permeabilitas sel dalam membran basement khusus tertentu.
