كوندروتين سولفات
كبريتات شوندروتن Chondroitin sulfate هو جليكان مكبرت (GAG) يتكون من سلسلة من السكريات المتناوبة (N-acetylgalactosamine وحمض الغلوكورونيك). عادة ما يوجد مرتبطا بالبروتينات كجزء من بروتيوغليكان. سلسلة شوندروتن يمكن أن تكون بأكثر من 100 فرد السكريات، يمكن أن يكون كل منها مكبرت في مواضع متغيرة وبأعداد متغيرة. كبريتات شوندروتن هو عنصر هيكلي مهم في الغضاريف ويوفر الكثير من مقاومتها للضغط. جنبا إلى جنب مع الجلوكوزامين، أصبحت كبريتات شوندروتن مكملا غذائيا مستخدم على نطاق واسع لعلاج هشاشة العظام.
مصطلحات
بالأصل تم عزل كبريتات شوندروتن بشكل جيد قبل أن يتم توصيف بنيته, مما أدى إلى تغيير في المصطلحات فيما بعد. حديثا قام الباحثون بتعريف الجذور المختلفة للمادة بواسطة الحروف.
"كبريتات شوندروتن B" هو الاسم القديم لكبريتات ديرماتان, ولم يعد تصنف على أنها شكل من كبريتات شوندروتن.
شوندروتن، بدون "كبريتات"، قد استخدم لوصف الجزء مع القليل من الكبريت أو غير الحاوي له. ومع ذلك، لا يتم استخدام هذا التمييز من قبل الجميع.
على الرغم من أن اسم "كبريتات شوندروتن" يشير إلى وجود الملح مع الكبريتات بشكل أنيون مضاد أو معاكس ، فإن هذا ليس هو الحال، حيث أن الكبريتات ترتبط تساهميا إلى السكر. بالأحرى, بما أن الجزيء يمتلك شحنات سالبة متعددة في درجة الباهاء الفسيولوجية، عندها تظهر شاردة موجبة في أملاح كبريتات شوندروتن. المستحضرات التجارية لكبريتات شوندروتن عادة ما تكون على شكل ملح الصوديوم. اقترح بارنهيل وآخرون أن جميع مستحضرات كبريتات شوندروتن يشار إليها باسم "صوديوم شوندروتن" بغض النظر عن حالة الكبرتة الخاصة بها.
البنية الكيميائية
سلاسل كبريتات شوندروتن هي عديدات سكاريد غير متفرعة بأطوال مختلفة متضمنة اثنان من أحاديات السكاريد المتبدلة: D-glucuronic acid (GlcA) و N-acetyl-D-galactosamine (GalNAc). بعض ثمالات GlcA تتخايل إلى L-iduronic acid (IdoA, ثم يشار إلى الدي سكاريد الناتج بديرماتان كبريتات .
البروتين المرتبط
ترتبط سلاسل كبريتات شوندروتن إلى مجموعات الهيدروكسيل على ثمالات السيرين من بروتينات معينة. بالضبط كيف يتم اختيار البروتينات التي ترتبط بالجليكوزامينوجليكان هو أمر غير مفهوم. غالبا ما تتبع السيرينات الغليكوزيلاتية بالغليسين وتملك ثمالات حمضية مجاورة. ولكن هذا الحافز لا يتنبأ دائما بعملية الارتباط بالغليكوزيل.
المرفقات من سلسلة GAG تبدأ مع أربعة من السكريات الأحادية في نمط ثابت: XYL - GAL - GAL- GlcA . ويرتبط كل سكر عن طريق إنزيم معين، مما يسمح لمستويات متعددة من السيطرة على التوليف GAG. يبدأ الكزيلوز بالارتباط للبروتينات في الشبكة الإندوبلازمية، بينما بقية السكريات ترتبط في جهاز كولجي.
الكبرتة (السلفنة)
يمكن لأي أحادي سكاريد ان يغادر بشكل غير مكبرت, مكبرت مرة واحدة, مكبرت مرتين. السيناريو الأكثر شيوعا 4 و 6 وظائف من N- أسيتيل غالاكتوزامين مكبرتة مع بعض السلاسل التي تملك موقعين من حمض الغلوكورونيك. يتم تواسط الكبرتة بأنزيمات سلفوترانسقيراز محددة. الكبرتة في هذه المواضع المختلفة يضفي فعاليات بيولوجية محددة ل سلاسل GAG شوندروتن.
الوظيفة
تعتمد وظائف شوندروتن بشكل كبير على خصائص بروتيوغليكان العام الذي هي جزء منه. هذه الوظائف يمكن تنقسم إلى الأدوار الهيكلية والتنظيمية. ومع ذلك، هذا التقسيم ليس مطلقا، وبعض البروتيوغليكان تملك كلا من الأدوار الهيكلية والتنظيمية (انظر فرسيكان).
الهيكلية
كبريتات شوندروتن عنصر رئيسي من المصفوفة خارج الخلوية، وهو مهم في الحفاظ على السلامة الهيكلية للأنسجة. وهي وظيفة نموذجية كبيرة في تجميع البروتيوغليكان: aggrecan، فرسيكان، brevican، وneurocan، وكوصف جماعي lecticans.
كجزء من ال aggrecan، فإن كبريتات شوندروتن هو مكون رئيسي في الغضروف. مجموعات الكبريتات المعبأة بإحكام والمشحونة من كبريتات شوندروتن تولد التنافر الكهربائي الذي يوفر الكثير من مقاومة الغضروف للضغط. خسارة كبريتات شوندروتن من الغضروف هو أحد الأسباب الرئيسية لهشاشة العظام.
التنظيمية
كبريتات شوندروتن يتفاعل بسهولة مع البروتينات في المصفوفة خارج الخلية وذلك بسبب شواردها السلبية. هذه التفاعلات هي هامة لتنظيم مجموعة متنوعة من الأنشطة الخلوية. وlecticans هي جزء رئيسي من المصفوفة خارج الخلية في الدماغ، حيث تعمل سلاسل السكر شوندروتن لتحقيق الاستقرار في نقاط الاشتباك العصبي في الدماغ العادي كجزء من شبكات العصبون. زادت مستويات البروتيوغليكان كبريتات شوندروتن إلى حد كبير بعد إصابة الجهاز العصبي المركزي حيث يعمل على منع التجديد من النهايات العصبية التالفة. على الرغم من أن هذه الوظائف لم يتم توصيفها بشكل جيد كتل التي في كبريتات ال heparan, لا تزال هنالك أدوار جديدة يجب اكتشافها للبروتيوغليكان كبريتات شوندروتن.
وفي تطور القشرية، تم التعبير عن كبريتات شوندروتن من قبل Sub Plate وتعتبر بمثابة إشارة توقف للخلايا العصبية المهاجرة من منطقة البطين. الخلايا العصبية التي تم إيقافها هنا يمكن أن يتم برمجتها لاحقا من أجل هجرة لاحقة إلى طبقات محددة في لوحة القشرية.