-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
1/54
Ilid TamaraJankovid Nevena
Jakovljevid MilanI4
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
2/54
UGLJENI HIDRATI
Ugljeni hidrati su najistije gorivo i najefikasniji izvor energije za vae telo. 50%energije u organizmu potie od UH, 25%od masti i 25%od
belanevina. Koliko e se energije, i kojom brzinom, osloboditi u organizmu, zavisi od
sloenosti molekularne strukture pojedinih UH, pa se tako razlikujujednostavni i sloeni eeri.
Dnevne potrebe za UH iznose priblino oko200 - 300 g, zavisno od doba,
pola, telesne teine i visine te telesnih aktivnosti.
Ako u ishrani nema dovoljno ugljenih hidrata vae telo biva prinueno daprerauje proteine i masnoe. Zato najvea koliina dnevne energije trebada potie iz ugljenih hidrata. Njihova energetska vrednost je 4 kalorije po 1gramu.
Ugljeni hidrati su iroko rasprostranjeni u biljnim i ivotinjskim tkivima. U biljkama nastaju fotosintezom i to su celuloza biljnog skeleta kao i skrob
biljnih elija. U ivotinjskim elijama se nalaze u obliku glukoze i glikogena ( izvor
energije).
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
3/54
-monosaharidi
-disaharidi-oligosaharidi
-polisaharidi
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
4/54
Monosaharidi (prosti eeri) - na osnovu broja ugljenikovih atoma delimo ih na: trioze, tetroze, pentoze,
heksoze i heptoze
-na osnovu toga da li poseduju aldehidnu ili keto grupu: aldoze(npr. glukoza)
i ketoze (npr. frukotoza)
glukoza(groani eer) najvaniji predstavnik,u krvi i slui kao izvorenergije za sve organe i miie, nalazi se u vou, medu, nekim vrstamapovra;Jedan deoglukoze energijom opskrbljuje organe, a drugi deosepretvara u glikogen (rezerva energije) koji se nalazi u jetri i miiima. Nakon
to su rezerve popunjene, preostali se pretvarau masno tkivo.
fruktoza(voni eer) galaktoza(mleni eer)
Disaharidiizgraeni su od dvaju monosahrida
saharoza(kuhinjski eer) laktoza(mleni eer) maltoza(eer u sladu)
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
5/54
Oligosaharidi- UH koji hidrolizom daju 2-6 monosaharidnihjedinica
Polisaharidi-hidrolizom daju vie od 6 molekula monosaharide- mogu biti linearni i ravasti- tee su probavljivi
Biljni polisaharidi:
skrob- najvaniji UH, u organizmu se razgrauje na jednostavneeere. Nalazimo ga u: zrnima, stabljikama, korenu biljaka,nezrelim bananama i jabukama, a najvie u itaricama i njihovimproizvodima, mahunarkama i krompiru;
celulozai hemiceluloza- nalaze se u elijskom zidubiljaka;
pektin- nalazi se u vou i stabljikama;
ivotinjski polisaharid: glikogenivotinjski eer, nalazi se u jetri i miiima ivotinja,
nije vaan za prehranu, ali ima vanu ulogu u metabolizmu ljudijer je u njemu skladitenaenergija.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
6/54
Prema vrsti ugljenih hidrata koje sadre, namirnice moemopodeliti na 5 grupa u zavisnosti od toga kojom brzinom raste
nivo eerau krvi njihovim konzumiranjem.
1.vrlo brze-eer, voni sokovi (prosti eeri)
2.brze-voe, mleko (preteno prosti eeri)
3.srednje brze-beli hleb, krompir, testenine (sloeni eeri) 4.spore-crni hleb, graham hleb, raani hleb, pirina (sloenieeri sa neto vlakana)
5.vrlo spore-povre, mahunarke, integralne itarice (sloenieeri sa mnogo vlakana)
Namirnice iz 4. i 5. grupe su najpreporuljivije za svakodnevnuishranu, a namirnice iz prve grupe treba potpuno eliminisati.Namirnice iz 2. i 3. grupe trebalo bi ree konzumirati.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
7/54
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
8/54
SLOENI EERI Za razliku od prostih eera sloeni eeri se drugaije ponaaju u
organizmu, mnogo su blagotvorniji za zdravlje i za njihovu razgradnju
potrebno je mnogo vie vremena nego za razgradnju prostih.
Recimo, pojeli ste porciju itasa orasima.
U elucu gde e poinje njihovo varenje, a razlaganje e poeti tek ucrevima. Kao rezultat toga u toku vie sati imaete konstantni prilivenergije zbog ega ete se oseati dobro i sito. Nee biti naglihuspona i padova eera u krvi niti simptoma vezanih za takva stanja.
Konzumirajui masnu hranu(300 kalorija), va eludac bie popunjen
svega 15%. Jedui hranu bogatu proteinima i eerima (300 kalorija) oko 55%.
Ukoliko pojedete hranu (300 kalorija), ali sainjenu od sloenihugljenih hidrata va eludac e biti pun, a vi siti i zadovoljni!
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
9/54
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
10/54
Tkiva se sastoje iz elija i vanelijskog matriksakoji okruuje i povezuje elije. Vanelijski matriks predstavlja oragnizovanu mreu
u kojoj elije migriraju i meusobno interaguju,aosim toga elijama obezbeuju mehaniku potporu
i transport hranljivih materija.
ELATINOZNA, AMORFNA, BEZBOJNA, HOMOGENA SUPSTANCA UTIE NA POLARIZACIJU, FUNKCIJU ELIJA I TKIVA
Komponente: Osnovna supstanca Vlakna Tkivna tenost
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
11/54
Osnovna supstanca vanelijskog matriksa se sastoji od
glikozaminoglikana, proteoglikana i glikoproteina.
Ove tri porodice makromolekula povezuju semeusobno, ali i sa vezivnim vlaknima i elijama.
Glikozaminoglikani i proteoglikani pruaju otpor pritisku ipopunjavaju meuprostore izmeu vlakana i elija.
U sastav ovih sloenih jedinjenja ulaze modfikovaneheksoze koje sadre amino, acil ili sulfatne grupe.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
12/54
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
13/54
Glukozaminje aminomonosaharid prirodno postoji u ljudskomtelu(hondrociti).
Glavna svrha glukozamina je stvoriti dugake lance,
glikozaminoglikane (GAG-ove), neophodne za obnovu hrskavice izglobova. GAG-ovi, (jedni od glavnih komponenata proteoglikana).Oni, zajedno sa hondrocitima i kolagenom, inehrskavicu.
Zato nam je potreban glukozamin?
Istraivanja su pokazala da unos glukozamina zapravo stimuliraproizvodnju glikozaminoglikana i proteoglikana. Naima, kadaglukozamin postane dostupan hondrocitima, mogua je braproizvodnja vezivnog tkiva jer se u celom postupku preskau ak trihemijske reakcije, dok ostaje samo fosforilaza za konano
formiranje glukozamin-6-fosfata.
Nedostatak glukozamina-zglobovi posle napornog treninga postanuupaljeni, ili noge ukoene
Glukozamin je pokazao da zadrava svoju prirodu uprkos probavi,
iako je oito, da bi puno bolji izbor bilo intravensko uzimanje.
http://www.building-body.com/shop/suplementi-po-sastavu/Glukozamin-i-Kondroitinhttp://www.building-body.com/shop/suplementi-po-sastavu/Glukozamin-i-Kondroitin -
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
14/54
SINTEZA AMINO EERA GLIKOZAMINO 6-FOSFATAAmino eeri su eeri koji sadre amino grupu.Primeri takvih eera su glukozamin, galaktozamin, manozamin.Glukozamin je sastavni deo hijaluronske kiseline.
Hondrociti imaju dve metode stvaranja GAG-ova. U prvoj metodi, molekul glukoze
biva podvrgnut fosforilazi (prima fosfatnu grupu), a zatim podlee reakcijamaepimerizacije. U itavu igru se ukljuuje i glutamin, koji ovom modificiranomeeru, donira amino grupu. Sintetska reakcija (od strane glutamina) formiramolekul glukozamin-6-fosfat, koja se dodatno ukljuuje u reakcije GAG sinteze.Ovo je prirodni nain.Druga metoda je u osnovi suplementarna metoda. Ono to podrazumijevam podtim je da hondrociti upotrebljavaju ve oformljeni glukozamin unesen u telo izsuplementarnih izvora. Kada glukozamin ue u hondrocit, poinje da se odvijafosforilaza i formiranje glukozamin-6-fosfata. Iz tog dela dalje nastavlja svoju
prirodnu sintezu.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
15/54
Glikozaminoglikani - to su najzastupljeniji heteropolisaharidi u telu; nalaze u
vanelijskom matriksu
Glikozaminoglikani su nerazgranati, dugaki, hidrofilni, nesavitljivipolisaharidni lanci sainjeni od disaharidnih jedinica koje seponavljaju.
Jedan eer u ponavljajuoj disaharidnoj jedinici je uvek amino eer
(N-acetil-glukozamin ili N-acetil-galaktozamin),za koji moe bitivezana sulfatna grupa. Druga komponenta je obino uronska kiselina (glukuronska ili
iduronska).
S obzirom da je prva komponenta, heksozamin najee sulfatovan,a ovi molekuli sadre i karboksilne grupe, to su izrazito negativnognaboja, te privlae katjone kao to je natrijum.Visoka koncentracijanatrijuma privlai vodu koja putem hidratacije doprinosi rezistencijiprema dejstvu kompresivnih sila.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
16/54
Vie molekula glikozaminoglikana se vezuje
za jedan vlaknasti (sredinji protein),formirajui na taj nain proteoglikanski
makromolekul.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
17/54
Glukuronska kiselinaje karboksilna kiselina. Njena struktura jeslinaglukozi , ali na estomatomu ugljenika se nalazifunkcionalna grupa COOH koja joj daje osobine karboksilnekiseline.
Neka istraivanja su pokazala da glukuronska kiselina pokazujeblago alkoholne efekte pri esto i obilatom pijenjuaja. Moe senai ufermentisanom piu poznatom podimenom kombuha(kombucha).
Iduronska kiselinaje heksapiranozni eer.
Glukuronska kiselina nastaje oksidacijom UDP-glukoze u reakcijikoju katalise UDP-glukozodehidrogenaza,dok iduronska kiselinanastaje epimerizacijom glukuronske kiseline.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
18/54
Hijaluronat
Hondroitin sulfati
Dermatan sulfati
Heparan sulfati heparin
Keratan sulfat
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
19/54
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
20/54
NESULFATISANI:-Hijaluronska kiselina
SULFATISANI:-Hondroitin sulfati
-Dermatan sulfat
-Keratan sulfat-Heparin
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
21/54
1. Hijaluronska kiselina(hijaluronat) koja je komponenta sinovijalne
tenosti,hijaline hrskavice i staklastog tela oka. Zbog velikogbroja COO- grupa ovaj polimer je vrlo hidratisan Ona ima visok
viskozitet, to je ini odlinom zatitom tkiva od mehanikihudara, ali i dobrim sredstvom za podmazivanje u organizmu.
2. Hondroitin-sulfati(4 ili 6) se nalaze u raznim vezivnim tkivima.
3. Dermatan-sulfatje zastupljen u koi.
4. Heparinje esterifikovan sumpornom kiselinom, to ovo jedinjenjeini najnegativnije ariranim polielektrolitom u tkivima sisara.
Heparin je snano vezan za protein antitrombin i uestvuje uinhibiciji koagulacije krvi.
Takodje postoji pretpostavka da u ekstracelularnom matriksu
vezivanje heparina i drugih glikozaminoglikana za faktore rastadovodi do formiranja rezervoara tih faktora.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
22/54
Hijaluronska kiselina je najvei glikozoaminoglikan,molekulske mase 10.000- 10.000.000 , duine i do 20m, koji ne sadri sulfatne grupe, niti se vezuje zaproteine formirajui proteoglikane.
Meutim za hijaluronsku kiselinu se vezuju proteoglikani,te se na taj nain stvaraju ogromni proteoglikanskiagregati.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
23/54
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
24/54
ine GAG koji su kovalentnim vezama vezani za centralnopostavljeni protein i to preko amino kiselina Ser ili Tre u
proteinskom lancu.
Proteoglikani se meusobno razlikuju po svom sreinjem
proteinu koji moe da nosi vie razliitih GAG. Ugljeni hidrati mogu da ine i do 95 posto mase
proteoglikana.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
25/54
Glikozaminoglikani se pruaju perpenikularno o centralno postavljenog proteina (uviu etkaste strkuture).
Vezu izmeu GAG i proteina ini specifian trisahari sainjen o 2 rezidue GLUKOZE ijedne rezidue KSILOZE.
U nekim literaturama, vezu izmedju GAG-a i proteina predstavlja tetrapeptid koji cineXyl-Gal-Gal-Guk pri cemu se na taj niz dodajeu monosaharidne rezidue GAG-a.
Specifian trisahari je vezan za centralno postavljeni protein O glikozinom vezom zaS reziduu proteina.
Neke forme keratan sulfata su preko N-asparaginil vezez vezane za centralnopostavljeni protein.
Centralni proteini proteoglikana su bogati tzv. S i T reziuama,to im omogudava a se
vie GAG-a veu za njih.
Glikozaminoglikan
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
26/54
GAG
SREDINJI PROTEIN
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
27/54
Proteinska komponentaproteoglikana se sintetie nagranulisanom ER.
Proteinski lanac ulazi u lumenove organele ge zapoinjeinicijalna glikozilacija
sintetisanog proteina. Supstrati za glikozilaciju su :
UDP derivati heksoza, priemu se prva heksoza oaje
na protein (OH grupu Ser iliTre), a zatim se UDP heksozedodaju i na neredukujuci krajrastuceg lanca ugljenihhidrata.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
28/54
Glikozilacija zapocinje u lumenu gER-a,a nastavlja se uGoldzijevom aparatu.
Reakcije glikozilacije katalisu enzimi glikoziltransferaze kojesu specificne u odnosu na secer koji se dodaje, tip veze koji seformira, kao i u odnosu na secer koji je vec prisutan u GAG
lancu. Uridin-difosfat glukoza se koristi u metabolizmu nukleotidniheera kao aktivirana forma glukoze koja je supstrat enzima
glukoziltransferaza. Ovaj molekul je prekursor glikogena. Onmoe da bude konvertovan u UDP-galaktozu i UDP-
glukuronsku kiselinu. Ovi molekuli su supstrati enzima kojiformiraju polisaharide od galaktoze i glukuronske kiseline.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
29/54
Sinteza hijaluronske kiseline se unekoliko razlikuje od sinteze ostalih GAG jer seodigrava na celijskoj membrani i bez prethodne sulfatacije se direktno izlucuje u
vancelijski prostor.
Ksi
Gal
Guk
NAg
Gal
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
30/54
Proteoglikani su osnovna komponenta amorfnemedjucelijske supstance u vezivnim tkivima.
U ovoj supstanci nastaju agregati proteoglikana sahijaluronskom kiselinom ili nekim drugim makromolekulom
(glikoproteini seruma,faktori rasta,kolagen,elastin...)
PrimerAgrekan, osnovni proteoglikan hrskavice
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
31/54
Protein koji je ko oveka koiran ACAN genom. Predstavlja jednu od najznacajnijih komponenti
zglobnih hrskavica.Zajedno sa hijaluronskom
kiselinom formira hidratisani gel.
Za centralni protein agrekana su vezani lancihondroitin sulfata i keratan sulfata.
Najede su za centralni protein vezana oko 150GAG.
Centralni protein sadrzi 3 globularna domena-G1,G2 i G3 i ugacki prouzeni region (CS) izmeu G2 i
G3. Taj CS region sluzi za vezivanjeglikozaminoglikanskih lanaca.
G1 domen (N terminaln kraj) centralnog proteinainteraguje sa hijalurnoskom kiselinom i veznim
proteinima formirajuci stabilni kompleks u
ekstracelularnom matriksu. G3 domen predstavlja karboksiterminalni kraj
centralnog proteina.
Agrekan je znacajan medijator u medjusobnojinterakciji izmedju hondrocita,kao i interakciji
izmedju hondrocita i matriksa zahvaljujuci svojoj
sposobnosti da vezuje hijaluronsku kiselinu.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
32/54
1.Glikolizacija
Dodavanje Ksiloze (gER) Dodavanje Galaktoze
(Goli) Dodavanje Galaktoze(Goli)
2.Dodavanje:
Glukuronske kiseline
N-acetilgalaktozamina
3.Dodavanje:
Glukuronske kiseline
N-acetilgalaktozamina
(monosaharidne rezidue
disaharida GAG-a)
4.Dodavanjem sulfatne
grupe na monosaharid
GAG-a
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
33/54
Ekstracelularni matriks je prvenstveno sainjen o 3 grupebiomolekula:
1. Strukturni proteini : KOLAGEN I ELASTIN2. Specijalizovani proteini : FIBRILIN, FIBRONEKTIN, LAMININ
3. PROTEOGLIKANI
U vandelijskom prostoru proteoglikani reaguju sa
fibronektinom, koji se vezuje za integrin. Integrin je protein delijske membrane koji je odgovoran za
adheziju delija i njihove medjusobne interakcije.
S ovim kompleksom se uruzuju ukrtena kolagena vlakna i
tako nastaje vandelijski matriks.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
34/54
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
35/54
Pore mejudelijskog prostora, proteoglikani se mogu nadi ina povrini delije - mnogi od njih su integralni proteini plazma
membrane i ine receptore za hormone, mesta medjusobnogprepoznavanja delija, mesta gde se delije spajaju ili imajuulogu u transportu molekula kroz delijsku membranu.
Najcesci GAG u ovim proteoglikanima je heparan sulfat.
Vrlo esto, proteoglikani plazma membrane su koreceptori ikao takvi vezuju signalni molekul npr. faktor rasta.
Zajedno sa glikolipidima i glikoproteinima, proteoglikani napovrini delije ine delijski glikokaliks, pokrov na povrsini
delije na kojoj se adsorbuju glikoproteini i proteoglikaniizlueni u mejudelijski prostor.
Glikokaliks je bogat ugljenim hiratima, ima zatitnu funkciju,te je posebno izraen u epitelnim tkivima.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
36/54
Proteoglikan GAG Broj lanaca
GAG
Lokalizacija Uloga
Agrekan Hondroitin
sulfat,
keratan
sulfat
~130 Hrskavica Mehanikapotpora
Dekorin Hondroitin
sulfat,
dermatansulfat
1 Vezivno tkivo Vezuje se za tip I
kolagenih vlakana
Perlekan Heparan
sulfat
2-15 Bazalna lamina Daje strukturalnu
potporu,
molekularni filter
Serglicin Hondroitin
sulfat,
dermatan
sulfat
10-15 Sekretorne
vezikule u
leukocitima
Olakavanjepakovanja i
uvanja molekulaza sekreciju
Sindekan-1 Hondroitin
sulfat,
heparan
sulfat
1-3 Povrinafibroblasta i
epitelnih elija
elijska adhezija,vezivanje faktora
rasta
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
37/54
Proteoglikani i GAG imaju brojne uloge u vitalnim fukncijama naegorganizma,a neke o njih jo uvek nisu u potpunosti razjanjene.
Jena o poznatih uloga jeste uloga heparina u spreavanju koagulacijekrvi.
Heparin je sklaiten u mastocitima prisutnim u krvnim suovima. Kaoogovor na povreu, olazi o oslobaanja sarzaja granula mastocita sto
dovodi do inhibicije koagulacije krvi na taj nacin sto se slobodniheparinski kompleksi vezuju za antitrombin III, to ovoi o inhibicijeserin proteaza koje pokredu koagulacijsku kaskau.
Jean o brojnih genetikih poremedaja ovoi o efekta u
lizozomalnim enzimima koji su odgovorni za metabolizam kompleksnihGAG koji su asocirani za membranu. Ove bolesti se nazivaju
mukopolisaharidoze dovode do akumulacije GAG u lizozomima celija.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
38/54
Tip Eponim Enzim koji nedostaje Zahvaeni GAG Klinike osobineI H Harler (Hurler) -L-Iduronidaza
(potpuninedostatak)
Dermatan sulfat,heparan sulfat Deformiteti skeleta, patuljastrast, zamuenje ronjae,
mentalna zaostalost, ranasmrt (do 10-te godine)
I S eje (Scheie) -L-Iduronidaza(delimininedostatak)
Dermatan sulfat,heparan sulfat Zamuenje ronjae, krutizglobovi, normalna
inteligencija i duina ivotaII Hanter (Hunter) Iduronat sulfataza Dermatan sulfat,
heparan sulfat Slino kao Harler, bez zamuenjaronjae, smrt oko 10-15-tegodine
IIIA Sanfilipo A (SanfilippoA) Heparan-N-sulfataza
Heparan sulfat Izrazita mentalna retardacija,fizike nenormalnosti sublage
IIIB Sanfilipo B (SanfilippoB) -N-Acetilglukoza-minodazaIIIC Sanfilipo C (Sanfilippo
C) AcetilCoA: -glukozaminidacetiltransferaza
IIID Sanfilipo D (SanfilippoD) N-Acetilglukozamin6-sulfataza
IVA Morkio A (Morquio A) Galaktozo 6-sulfataza Keratan sulfat Izraziti deformiteti skeleta,zamuenje ronjae,
normalna inteligencijaIVB Morkio B (Morquio B) -GalaktozidazaVI Maroto-Lami
(Maroteaux-Lamy)
N-Acetilgalaktozamin4-sulfataza Dermatan sulfat Izraziti deformiteti skeleta,zamuenje ronjae,
normalna inteligencijaVII Slaj (Sly) -Glukuronidaza Dermatan sulfat,
heparan sulfat Deformiteti skeleta, uveanjejetre i slezine
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
39/54
Razlaganje proteoglikana je proces
koji poinje nakon to proteoglikanbue enocitovan o strane delije.Nakon toga dolazi do spajanja sa
lizozomom. Najpre podlezu
eliminoj egraaciji kojapodrazumeva proteolizinu i
endoglikozidnoj degradaciji u
neutralnoj sredini. Finalni korak
egraacije ukljuuje iegzoglikozidaze i sulfataze prisutne
u lizozomu, to kao rezultat ovoido potpune digestije GAG-a na
monosaharide i slobodne sulfate.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
40/54
TEORIJE NASTANKA DEZINTEGRACIJE (PROPADANJA) ZGLOBNE HRSKAVICE
Postoji nekoliko teorija koje objanjavaju nain nastanka ezintegracije zglobnehrskavice.
Jena o njih, najstarija i iroko prihvadena u strunim krugovima, jesteMEHANIKA TEORIJA propaanja hrskavice. Glavna karakteristika ove teorije jestea u uslovima hroninog delovanja povedanog pritiska na zglobnu hrskavicu(povedana telesna teina) vremenom olazi o aktivacije procesa egeneracijehrskavice na taj nain to se inaktiviu inhibitori enzima razgranje kolagena iproteoglikana koji se normalno nalaze u aktivnom obliku u hrskavici i inhibiraju u
normalnim okolnostima dejstvo enzima kolagenaze, elastaze i proteaze koji su
normalni sastojci zglobne tenosti. Pristalice isto HEMIJSKE TEORIJE navoe a suza razvoj ovih promena odgovorni izolovani hemijski procesi koji se odvijaju pod
dejstvom nekog triger-okiaa, kao to su npr. lokalna trauma, infekcija,zloupotreba ljekova, jatrogeno otedenje it. Ovo ovoi o naruavanja lokalnehomeostaze hrskavice i aktivacije enzimskog procesa razgradnje hrskavice.
U poslednje vreme, sa razvojem genetskog inenjeringa, sve je vie pristalica tzv.GENETSKE TEORIJE, gde genetska preispozicija igra kljunu ulogu u nastankuprocesa ezintegracije hrskavice. U sklau sa novim ostignudima u genetskominenjeringu, oekivanja su velika kaa je u pitanju genska terapija ezintegrisanehrskavice.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
41/54
Glikoproteini su proteini koji za sebe imaju vezaneoligosaharide u vidu razgranatih lanaca i koji ine do60% njegove mase.
Vezivanje ugljenog hidrata za protein ostvaruje sekovalentnom vezom eera sa bonim lancima nekihaminokiselina
Najea su 2 tipa glikozidnih veza:1. O-glikozidna veza
2. N-glikozidna veza
l k d
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
42/54
N-glikozidna veza- u kojoj se eer vezuje zaamidnu grupu asparagina(C), odvija se u
eukariotskim elijma,a veoma retko i u bakterijama.
O-glikozidna veza- u kojoj se ugljeni hidrat vezujeza hidroksi grupu: 1) serina ili treonina (A)tipinaO-veza
2) hidroskilizina (B)samo kodkolagena
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
43/54
Ove veze se ostvaruju sa aminokiselinamakoje se u proteinskom lancu nalaze u
karakteristinom rasporedu (npr.asparagin- AK-serin- za N-glikozidnu vezu) Proteini vezani N-glikozidnom vezom uvek
sadre manozui N-acetilglukozaminuzgalaktozu, fruktozui N-acetilneuraminsku kiselinu
Ugljeni hidrati daju dodatnu specifinost
molekulima proteina i od sutinskog suznaaja za pravilno imunsko i receptorskoprepoznavanje molekula
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
44/54
Neki proteini su vezani za
elijsku membranuglikozilfosfatidil-inozitol
(GPI) sidrom. U ovojstrukturi,glukozaminska
grupa oligosaharida je
vezana za fosfatidil-inozitol
koji je pak vezan za 2 lancamasnih kiselina
(diacilglicerol),koji
usidravaju ceo molekul u
plazma membranu. Protein
je vezan za oligosaharidnu
strukturu preko fosfatidil-etanolamina.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
45/54
Za N-vezane oligosaharide karakteristino je tose asparaginu u polipeptidnom lancu ciljanog
proteina prvo dodaje prekursor koji sadri 14eernih jedinica. Struktura ovog prekursora jeista za veinu eukariota i sadri 3 molekulaglukoze, 9 molekula manoze i 2 molekula N-
acetilglukozamina.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
46/54
Sinteza glikoproteina se odvija nagER i cisternama Goldijevog aparata.Ceo proces zapoinje na citoplazmatskojstrani retikuluma. U membrani
retikuluma se nalazi dolihol fosfatkoji je supstrat za gl ikozi l t ransferazu.
Ovaj enzim vri prenos fosfoacetilN-acetilglukozaminaiz UDP-N-acetilglukozamina na
fosfornu grupu dolihol fosfata. U narednim reakcijam se,
prethodno aktivirani eeri (GDP manoza, UDP fruktoza...)jedan po jedan dodaju na N-acetilglukozamin vezan za
dolihol fosfat,i tako se formira rastui lanac ugljenoghidrata. Ova sinteza se obavlja na citoplazmatskoj strani
ER-a.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
47/54
Transfer razgranatog oligosaharidnog
lanca sa dolihol-P-oligosaharidnog
kompleksa na protein se vri u lumenu
gER-a, pri emu se odvaja doliholfosfat. Oligosaharidna struktura se
potom prenosi na bonu grupuasparagina u rastuem proteinskomlancu i stvara se N-veza. Ovaj prenos
obavlja oligosahari l transferaza.Posle vezivanja za protein otpoinjeobrada oligosaharida specifinimegzoglikozidazama koje
sekvencijalno uklanjaju eere sa
krajeva ugljenohidratnog lanca.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
48/54
U trenutku kada oligosaharid
sadri 8 molekula manoze i kadaje zavrena sinteza proteina,
glikoproteinski intermedijat(Man-8 oligosaharid) se
vezikularnim transportom prenosi
u Cis Goldi cisternu.Tu,
udaljavanjem tri krajnje eernegrupe, nastaje Man-5oligosaharidkoji se prebacuje u
srednju Goldijevu cisternu.Usrednjoj Goldijevoj cisterni nakrajeve oligosaharidnih lanacadodaje se
N-acetilglukozamin. Mogue jedodavanje eera i na sredinji
manozni lanac, ime nastaju
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
49/54
Fibronektinje glikoprotein
ekstracelularnog matriksa koji spaja samembranom proteinske receptorenazvane integrini. Fibronektin takoepovezuje i komponenteekstracelularnog matriksa kao sto su:
kolagen,fibrin Fibronektin je dimer kojise sastoji od dve gotovo identinemonomerne jedinice povezenedisulfidnim vezama. Protein fibronektin
nastaje kao proizvod jednog gena,meutim, razliito splajsovanje pre-iRNK dovodi do stvaranja razliitihizoformi.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
50/54
Kod kimenjaka prisutne su dve forme:1) solubilni ili plazma fibronektin (koji je glavna proteinska komponenta
krvne plazme i ima ga oko 300 g/ml i proizvode ga hepatociti u jetri)2) nesolubilni ili celularni fibronektin koji je glavna komponentaekstracelularnog matriksa.
Sekretuju ga razliite elije prvenstveno fibroblasti kao solubilnidimer koji se posle menja u nesolubilan oblik.
Fibronektin igra bitnu ulogu u elijskoj adheziji, rastu, migraciji i
diferencijaciji i vaan je za procese zarastanja rana embrionalnograzvia. Pored svih navedenih uloga fibronektina smatra se da su odgovorni
za stvaranje nekih karcinoma. Neke morfloke promene koje suposmatrane u tumorima i tumorskim elijskim linijama pripisane susmanjenoj ekspresiji funkcije fibronektina bilo poveanomdegradacijom proteina ili smanjenom ekspresijom fibronektinskihvezujuih receptora kao to je 51 integrin.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
51/54
Integrini su povrinski elijski receptori koji interagujusa ekstracelularnim matriksom i posreduju u
razliitim intracelularnim signalima.
Definiu elijski oblik, pokretljivost i reguliu elijski
ciklus. Integrini igraju ulogu u pripajanju elija za drugeelije i pripajanju elija za ekstracelularni matriks.
Pored uloge pripajanja, integrini takodje imaju ulogu
u provodljivosti signala, odnosno procesu kojim elijatransformie jednu vrstu signala u drugi.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
52/54
Integrini su nesvakidanji membranski proteini zato
to signali koje oni kovertuju putuju u oba smera: izekstracelularnog matriksa ka eliji iobratno,prikazujui stanje elije ekstracelularnomsvetu.
Integrini su obavezno heterodimeri koji se sastoje oddva odvojena lanca nazvana i subjedinice.Kodsisara je otkriveno 19 i 8 subjedinica. Obesubjedinice sadre dva odvojena repa. Oba repapenetriraju na plazma membranu i poseduju malecitoplazmatske domene.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
53/54
Velika raznolikost glikoproteina i proteoglikana
obezbeuje njihovo uestvovanje u razliitimprocesima.1) Glikoproteini, na primer, mogu uestvovati u
imunskom i receptorskom prepoznavanjumolekula. Tako razliite oligosaharidne grupeglikoproteina eritrocita odreuju pripadnostodgovarajuoj krvnoj grupi.
2) Glikoproteini imaju znaajnu ulogu i u prenosurazliitih hemijskih signala izmeu elija. Za njihse vezuju sekretovani signalni molekuli (nekiproteinski faktori rasta) to moe dovesti dopojaavanja ili inhibiranja signalnog efekta.
3) Za njih se mogu vezivati i drugi sekretovani proteiniime se regulie funkcija tih proteina.
-
7/22/2019 Medicinska biohemija Slozeni seceri i ekstracelularni matriks
54/54
Supstance koje odredjuju krvne grupe su izrazito imunogene
olisaharidne grupe koje se nalaze u odgovarajuimglikoproteinima.
Gen koji odredjuje ABO tip krvnih grupa se nalazi u tri
varijacije (aleli). A alel kodira glikoziltransferazu kojakatalise dodavanje N-acetilglikozamina
na karakteristican trisaharid u O tipu
ugljenih hidrata.
B alel kodira glikoziltransferazu koja
katalise dodavanje galaktoze na isti
trisaharid.
Kod O alela radi se o mutaciji kojastvara nefukncionalni protein,te se na
trisaharid ne dodaje secer.
Zbog toga su osobe sa O krvnom
grupom koje nemaju oligosaharidni
antigen,univerzalni davaoci krvi