프로테오글리칸

3. 종류

프로테오글리칸은 상대적인 크기와 글리코사미노글리칸 사슬의 특성에 따라 분류된다.^[3]

일부 프로테오글리칸은 "소형 류신이 풍부한 프로테오글리칸 패밀리"(SLRP)에 속한다.^[4] 여기에는 데코린, 빅리칸, 피브로모듈린, 루미칸이 포함된다.

프로테오글리칸은 글리코사미노글리칸(GAG)의 종류에 따라 다음과 같이 나눌 수 있다.

• 콘드로이틴황산/데르마탄황산 계열: 아그레칸, 버시칸, 뉴로칸, 브레비칸, 데코린, 비글리칸, 세르글리신
• 헤파란황산(헤파린 포함) 계열: 퍼얼칸, 세르글리신, 신데칸, 글리피칸
• 케라탄황산 계열: 루미칸, 케라토칸, 아그레칸
• 데르마탄황산 계열: 데코린

3. 1. 크기에 따른 분류

데코린, 빅리칸, 피브로모듈린, 루미칸은 "소형 류신이 풍부한 프로테오글리칸 패밀리"(SLRP)의 구성원으로 간주된다.^[4]

3. 2. GAG 사슬에 따른 분류

일부 구성원은 "소형 류신이 풍부한 프로테오글리칸 패밀리"(SLRP)의 구성원으로 간주된다.^[4] 여기에는 데코린, 빅리칸, 피브로모듈린, 루미칸이 포함된다.

동물의 프로테오글리칸은 아그리칸(aggrecan), 버시칸(versican), 뉴로칸(neurocan), 브레비칸(brevican), 데코린, 비글리칸, 세르글리신(serglycin) 등과 같이 여러 종류의 콘드로이틴황산 (관련된 데르마탄황산 포함)으로 구성되거나, 퍼얼칸(perlecan), 세르글리신, 신데칸(syndecan), 글리피칸(glypican) 등과 같이 헤파란황산 (헤파린 포함)으로 구성되거나, 루미칸, 케라토칸(keratocan), 아그레칸 등과 같이 케라탄황산으로 구성되거나, 데코린과 같이 데르마탄황산으로 구성된다.

4. 기능

프로테오글리칸은 동물의 세포외기질의 주요 구성 요소이며, 세포 사이에 존재하는 "충전재" 물질이다. 히알루론산, 콜라겐 등과 함께 큰 복합체를 형성한다. 양이온과 물을 결합하고, 기질을 통한 분자의 이동을 조절하며, 신호 분자의 활성과 안정성에 영향을 준다. 기능은 단백질 코어 또는 부착된 글리코사미노글리칸(GAG) 사슬에 의해 결정될 수 있다. 높은 압력을 견디는 수화젤을 생성하여 윤활제 역할도 수행한다.^[5][6][7]

동물은 콜라겐, 히알루론산과 함께 세포외기질을 형성하여 신체 조직 및 피부 조직을 유지한다. 조직 형성 및 신호 전달 물질로서의 역할 등 조직 유지 및 재생에 관여한다. 골지체에서 생합성되며, 세포 밖으로 방출된 콜라겐, 히알루론산, 프로테오글리칸은 복합체 구조를 이루어 조직을 유지한다. 거대 프로테오글리칸이 분자 단독으로 존재하기는 어렵다.^[10]

식물은 분화 및 성장에 관여하는 다양한 생리 기능을 가진 정보 인자로 주목받고 있으며, 당쇄 구조와 생리 기능의 상관성에 대한 연구도 진행되고 있다.^[11]

4. 1. 세포외기질 구성 및 조직 안정화

4. 2. 신호 전달 조절

4. 3. 식물의 성장 및 분화 조절

5. 합성

프로테오글리칸의 단백질 성분은 리보솜에서 합성되고 소포체의 내강으로 이동된다. 프로테오글리칸의 당화는 골지체에서 여러 단계의 효소적 과정을 통해 일어난다. 먼저, 특수한 연결 테트라사카라이드가 코어 단백질의 세린 측쇄에 부착되어 다당류 성장의 프라이머 역할을 한다. 그런 다음, 글리코실 전이효소에 의해 한 번에 하나씩 당이 추가된다. 완성된 프로테오글리칸은 분비 소포를 통해 조직의 세포외 기질로 수송된다.

6. 임상적 중요성

프로테오글리칸 분해 능력의 결핍은 뮤코다당증과 같은 유전 질환의 특징이다. 글리코사미노글리칸을 분해하는 특정 리소좀 효소의 비활성화는 세포 내 프로테오글리칸 축적을 유발하며, 이는 분해되지 않는 프로테오글리칸 종류에 따라 다양한 질병 증상을 일으킨다. 갈락토실전이효소 B4GALT7 유전자 돌연변이는 엘러스-단로스 증후군 척추이형성 형태를 유발한다.^[8]

6. 1. 뮤코다당증 (Mucopolysaccharidoses, MPS)

6. 2. 엘러스-단로스 증후군 (Ehlers-Danlos Syndrome, EDS)

6. 3. 기타 질환

참조

_[1] MeshName Proteoglycans
_[2] 서적 Principles of medical biochemistry https://books.google[...] Elsevier Health Sciences 2011-02-06
_[3] 학술지 Proteoglycan form and function: A comprehensive nomenclature of proteoglycans. 2015-03-01
_[4] 서적 Glycosciences: Status and Perspectives https://books.google[...] John Wiley and Sons 2011-02-06
_[5] 서적 Fundamentals of Biochemistry: Life at the Molecular Level John Wiley & Sons
_[6] 학술지 Syndecan-1 is a novel molecular marker for triple negative inflammatory breast cancer and modulates the cancer stem cell phenotype via the IL-6/STAT3, Notch and EGFR signaling pathways. 2017-01-01
_[7] 학술지 Syndecan-1 (CD138) modulates triple-negative breast cancer stem cell properties via regulation of LRP-6 and IL-6-mediated STAT3 signaling. 2013-12-01
_[8] 학술지 Defective glycosylation of decorin and biglycan, altered collagen structure, and abnormal phenotype of the skin fibroblasts of an Ehlers-Danlos syndrome patient carrying the novel Arg270Cys substitution in galactosyltransferase I (beta4GalT-7). 2006-01-01
_[9] 웹사이트 Nomenclature of glycoproteins, glycopeptides and peptidoglycans, Recommendations 1985 https://www.qmul.ac.[...] 2021-03-16
_[10] 웹사이트 プロテオグリカンとは-弘前大学プロテオグリカン応用研究プロジェクト http://www1.cjr.hiro[...]
_[11] 학술지 植物のプロテオグリカン，アラビノガラクタン-プロテインの構造と機能 https://seikagaku.jb[...] 2017-08-25
_[12] 학술지 今日の話題 https://doi.org/10.1[...] 1983-01-01
_[13] MeshName Proteoglycans
_[14] 서적 Principles of medical biochemistry http://books.google.[...] Elsevier Health Sciences 2011-02-06