プロテオグリカン

プロテオグリカン(Proteoglycan)は、糖とタンパク質の複合体で、糖タンパク質の一種である。「プロテオ」はプロテイン、つまりタンパク質、「グリカン」は多糖類を意味する。

動物成分の多糖(グリコサミノグリカン:glycosaminoglycan)の研究中に見つけ出された成分である。グリコサミノグリカンとしては、ムコ多糖として全身に存在するヒアルロン酸や軟骨から分離されたコンドロイチン硫酸(1889)などが有名であるが、これらのグリコサミノグリカンの構造解析を行っている中で、1970年にグリコサミノグリカンとコアタンパク質(CoreProtein)が一定の結合様式で結合した糖タンパク質が発見され、プロテオグリカンと命名された。

プロテオグリカンの構造

プロテオグリカンは、一定の結合様式を持った分子の総称で、コアタンパク質のアミノ酸であるセリンと糖質のキシロース←ガラクトース←ガラクトース←グルクロン酸が結合しコンドロイチン硫酸などの2糖単位で連続する多糖体が結合した化合物である。

その後、コンドロイチン硫酸は、プロテオグリカンの部分構造であることがわかってきている。 生体成分として多様な機能性を持つと考えられるプロテオグリカンは、もっとも重要な生体成分であり、主要な各種臓器、脳、皮膚を始めとした体全体の組織中の細胞外マトリックスや細胞表面に存在するほか、関節軟骨の主成分としても存在している。 プロテオグリカンは、組織形成や伝達物質としての役割など、組織維持修復に関係する成分である。また、プロテオグリカンは、コラーゲンやヒアルロン酸とマトリックスを作ることで身体組織や皮膚組織を維持している。
神経系や免疫系などと共に高等多細胞動物にしか存在しない組織であり、プロテオグリカンが多細胞動物以外で認められることは無いと考えられる。

各組織のプロテオグリカンは、その組織細胞で合成される。組織の細胞外マトリックス成分であるヒアルロン酸は、細胞膜で合成されるが、プロテオグリカンは、ゴルジ体内で生合成される。細胞外に放出されたコラーゲンやヒアルロン酸、プロテオグリカンは会合構造をとることで組織を維持する。巨大なプロテオグリカンが分子単体で存在することは難しい 。

構造上のプロテオグリカンの定義は、コアタンパクを持ち40万ダルトン以上の高分子であり、少なくても1つ以上の末端活性部位を保有していることである。プロテオグリカンとコンドロイチン硫酸(分子量が7万ダルトン以下)の構造上の違いは、分子量と末端活性部位の有無である。 プロテオグリカンは、コンドロイチン硫酸などのグリコサミノグリカンと混同されやすいので注意が必要である。

ウィキペディアより

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