Виды протеогликанов
В межклеточном матриксе присутствуют разные виды протеогликанов. Их подразделяют на большие и малые протеогликаны.
Большие протеогликаны (аггрекан, версикан) являются основой хрящевого матрикса. Молекулы аггрекана (рис. 8) собираются в агрегаты с помощью гиалуроновой кислоты и напоминают «ершик для мытья бутылок» (рис. 9). С молекулой гиалуроновой кислоты («стержень ершика») связываются большое количество молекул корового белка, к которым присоединяются около 100 молекул разных видов ГАГ. Синтез и сборка такой молекулы начинается в хондроцитах, а завершается в межклеточном матриксе.
Рис. 9. Структура протеогликана - «ершик для мытья посуды» [1]
Малые протеогликаны состоят из одной молекулы корового белка, к которому присоединены одна или две цепи ГАГ. Наиболее изученными из них являются декорин, бигликан, фибромодулин, люмикан, перлекан. Они содержатся в хрящевой ткани, сухожилиях, связках, менисках, коже. В них малые протеогликаны выполняют разные функции – связываются с другими молекулами соединительной ткани, играют важную регуляторную роль в процессах развития и восстановления этой ткани.
Функции протеогликанов и гликозаминогликанов многочисленны:
- являются структурными компонентами межклеточного матрикса;
- совместно с другими белками (коллагеном, эластином, фибронектином) составляют основу соединительно-тканных структур. Например, являются основой хрящевой ткани и выполняют в ней роль амортизатора;
- являясь полианионами, они могут связывать огромное количество воды, ионы Na+, К+ и участвовать в формировании тургора (упругости) тканей;
- выполняют роль молекулярного сита и препятствуют проникновению инфекции;
- способствуют созданию в почках фильтрационного барьера;
- гиалуроновая кислота обеспечивает смазывание и скольжение трущихся поверхностей суставов;
- кератан- и дерматансульфаты обеспечивают прозрачность роговицы глаза;
- гепарин – антикоагулянт;
- гепарансульфат – компонент плазматических мембран, обеспечивающий адгезивные и межклеточные взаимодействия.
Межклеточный матрикс, помимо протеогликанов и свободных ГАГ, содержит ряд специализированных белков.
Неколлагеновые белки
Адгезивные белки (объединяют различные органические молекулы и прикрепляют эти комплексы к мембранам клеток). К ним относят:
Фибронектин - неколлагеновый гликопротеин содержит домены с центрами связывания различных веществ. Благодаря этому он выполняет интегрирующую роль в организации межклеточного вещества и адгезии клеток. Этот белок участвует в прикреплении тромба в процессе свертывания крови, в связывании протеогликанов, фибробластов, коллагена.
Ламинин – связывает клетки и модулирует клеточное деление.
Нидоген – участвует в формировании сложного комплекса ламинил-
нидоген-коллаген.
Антиадгезивные белки: остеонектин, тенасцин, тромбоспондин. Эти белки выполняют заметную роль в эмбриогенезе и морфогенезе, развитии клеточного ответа на повреждение тканей.
1.4. Задания в тестовой форме
Выберите один или несколько правильных ответов
1. К БЕЛКАМ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ ОТНОСЯТСЯ
1) альбумин
2) коллаген
3) фибронектин
4) нидоген
5) ламинин
2. КОЛЛАГЕН СИНТЕЗИРУЕТСЯ В
1) макрофагах
2) остеокластах
3) фибробластах
4) тучных клетках
5) остеоцитах
3. ПРОЦЕСС МОДИФИКАЦИИ АМИНОКИСЛОТНЫХ ОСТАТКОВ
ПРОЛИНА И ЛИЗИНА ПРИ СИНТЕЗЕ КОЛЛАГЕНА
ЗАКЛЮЧАЕТСЯ В
1) фосфорилировании
2) гидроксилировании
3) сульфатировании
4) гликозилировании
5) метилировании
4. АМИНОКИСЛОТА, СОСТАВЛЯЮЩАЯ ТРЕТЬ ВСЕХ
АМИНОКИСЛОТ В КОЛЛАГЕНЕ
1) пролин
2) лизин
3) гидроксипролин
4) глицин
5) метионин
5. АМИНОКИСЛОТЫ, СОДЕРЖАНИЕ КОТОРЫХ ПРЕОБЛАДАЕТ В
КОЛЛАГЕНЕ
1) пролин и гидроксипролин
2) аланин
3) глицин
4) триптофан
5) цистеин
6. ГИДРОКСИПРОЛИН УЧАСТВУЕТ В ОБРАЗОВАНИИ СВЯЗЕЙ
1) дисульфидных
2) водородных
3) ионных
4) гликозидных
5) гидрофобных
7. ДЛЯ ГИДРОКСИЛИРОВАНИЯ ПРОЛИНА И ЛИЗИНА В
КОЛЛАГЕНЕ НЕОБХОДИМ ВИТАМИН
1) пиридоксин
2) пантотеновая кислота
3) аскорбиновая кислота
4) тиамин
5) рибофлавин
8. ЛИЗИЛОКСИДАЗА КАТАЛИЗИРУЕТ РЕАКЦИЮ
1) гидроксилирования лизина
2) гликозилирования остатков гидроксилизина
3) дезаминирования лизина
4) дезаминирования пролина
5) гидроксилирования пролина
9. ПРИ СИНТЕЗЕ КОЛЛАГЕНА МОДИФИКАЦИЯМ
ПОДВЕРГАЕТСЯ АМИНОКИСЛОТА
1) серин
2) фенилаланин
3) тирозин
4) треонин
5) лизин
10. ОБ АКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА КАТАБОЛИЗМА КОЛЛАГЕНА
МОЖНО СУДИТЬ ПО КОЛИЧЕСТВУ ВЫДЕЛЯЕМОГО С
МОЧОЙ
1) гидроксилизина
2) гидроксипролина
3) пролина
4) аллизина
5) лизина
11. НЕДОСТАТОК ВИТАМИНА С В ОРГАНИЗМЕ МОЖЕТ ИМЕТЬ
ПОСЛЕДСТВИЯ
1) уменьшение активности аминотрансфераз в клетках
2) уменьшение прочности структуры коллагена
3) повышение количества гидроксипролина в коллагене
4) снижение количества гидрокипролина в коллагене
5) увеличение количества дисульфидных связей между
полипептидными цепями коллагена
12. СОЕДИНИТЕЛЬНО-ТКАННЫЕ СТРУКТУРЫ
ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ
1) преобладанием глобулярных белков
2) преобладанием фибриллярных белков
3) наличием большого количества липопротеинов
4) преобладанием межклеточного вещества по сравнению с
клеточными элементами
5) наличием большого количества протеогликанов
13. ПАТОЛОГИЯ СОЕДИНИТЕЛЬНО-ТКАННЫХ СТРУКТУР
СОПРОВОЖДАЕТСЯ УВЕЛИЧЕНИЕМ ЭКСКРЕЦИИ С МОЧОЙ
1) фенилаланина
2) гидроксипролина
3) сиаловых кислот
4) мочевой кислоты
5) креатинина
14. АМИНОКИСЛОТА, УЧАСТВУЮЩАЯ В ОБРАЗОВАНИИ
ДЕСМОЗИНА И ИЗОДЕСМОЗИНА В СОСТАВЕ ЭЛАСТИНА
1) пролин
2) гидроксипролин
3) лизин
4) аланин
5) метионин
15. ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА ЭЛАСТИНА, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ
ЕГО УПРУГИЕ СВОЙСТВА
1) наличие десмозина
2) наличие изодесмозина
3) большое содержание ионов железа
4) наличие гидроксипролина
5) преобладание в белке аминокислот с гидрофобными радикалами
16. СВОЙСТВА ЭЛАСТИНА
1) является фибриллярным белком
2) способен к обратимому растяжению
3) располагается в стенках крупных сосудов, обеспечивая их
упругие свойства
4) преобладает в структуре крупных сухожилий
5) десмозин обеспечивает сетчатую структуру эластина
17. ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАН, ОБЛАДАЮЩИЙ
АНТИКОАГУЛЯНТНЫМИ СВОЙСТВАМИ
1) гиалуроновая кислота
2) кератансульфат
3) гепарин
4) дерматансульфат
5) хондротин-4-сульфат
18. УТВЕРЖДЕНИЯ, ПРАВИЛЬНО ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ
СТРУКТУРУ И БИОЛОГИЧЕСКУЮ РОЛЬ ПРОТЕОГЛИКАНОВ
1) составным компонентом являются гликозаминогликаны
2) белок составляет 5-10% от их массы
3) белок составляет 50-90% от их массы
4) составляют основную массу межклеточного матрикса
соединительной ткани
5) образуют гелеобразные структуры
19. КОМПОНЕНТАМИ ПРОТЕОГЛИКАНОВ ЯВЛЯЮТСЯ
1) гиалуроновая кислота
2) гиппуровая кислота
3) гликозаминогликаны
4) связующий белок
5) коровый белок
20. ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА
1) может связывать большое количество воды
2) является протеогликаном
3) находится в клетках
4) имеет суммарный положительный заряд
5) связана с коровым белком
21. МЕЖКЛЕТОЧНОЕ ВЕЩЕСТВО ПРИОБРЕТАЕТ
ЖЕЛЕОБРАЗНЫЙ ХАРАКТЕР БЛАГОДАРЯ
1) коллагену
2) фибронектину
3) ламинину
4) гиалуроновой кислоте
5) эластину
22. РАСПАД ПРОТЕОГЛИКАНОВ И ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНОВ
ПРОИСХОДИТ В
1) внеклеточном пространстве
2) митохондриях
3) лизосомах
4) аппарате Гольджи
5) эндоплазматическом ретикулуме
23. ИНТЕГРИРУЮЩУЮ РОЛЬ В ОРГАНИЗАЦИИ
МЕЖКЛЕТОЧНОГО ВЕЩЕСТВА ВЫПОЛНЯЕТ
1) фибронектин
2) коллаген
3) фосфофорин
4) эластин
5) протеогликаны
24. ФИБРОНЕКТИН ЯВЛЯЕТСЯ АДГЕЗИВНЫМ БЕЛКОМ,
СВЯЗЫВАЮЩИМ КОЛЛАГЕНОВЫЕ ВОЛОКНА,
ПРОТЕОГЛИКАНЫ, КЛЕТКИ. ЭТО ОБЪЯСНЯЕТСЯ
СВОЙСТВАМИ
1) располагается внутри клетки
2) располагается в межклеточном пространстве
3) участвует в прикреплении тромбина к месту повреждения
4) состоит из полипептидных цепей
5) является гликопротеином
25. ПРИ ГИДРОЛИЗЕ ГИАЛУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ ОБРАЗУЮТСЯ
КОМПОНЕНТЫ
1) глюкуроновая кислота
2) глюкуронат-2-сульфат
3) N-ацетилглюкозамин
4) N-ацетилгалактозамин-4-сульфат
5) N-ацетилглюкозамин-сульфат
Установите соответствие
26. МЕЖДУ ВИДАМИ ГЛИКОЗАМИНОГЛИКАНОВ И
ПРОДУКТАМИ ИХ ГИДРОЛИЗА
1) хондроитинсульфат а) глюкуроновая кислота
2) гиалуроновая кислота б) идуроновая кислота
3) дерматансульфат в) N-ацетилглюкозамин
г) N-ацетилгалактозамин-4-сульфат
д) N-ацетилгалактозамин-6-сульфат
27. МЕЖДУ СОЕДИНИТЕЛЬНО-ТКАННЫМИ СТРУКТУРАМИ И
ИХ СВОЙСТВАМИ
1) основной белок соединительной ткани а) гиалуроновая кислота
2) адгезивные белки соединительной ткани б) коллаген
3) гликозаминогликаны в) фибронектин
г) ламинин
д) хондроитинсульфат
Установите правильный порядок событий
28. БИОСИНТЕЗ КОЛЛАГЕНА ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ
1) гликозилирование гидроксилизина
2) гидроксилирование пролина и лизина
3) частичный протеолиз проколлагена с образованием тропоколлагена
4) образование макрофибрилл
5) секреция проколлагена во внеклеточное пространство