Kondroitiinsulfaat

Terminoloogia

Kondroitiinsulfaat isoleeriti algselt ammu enne seda, kui keemikud said teada selle struktuuri. Seega muutus selle nimi aja jooksul. Varajased teadlased tähistasid aine erinevaid tüüpe tähtedega.

"Kondroitiinsulfaat B" on dermataansulfaadi vana nimetus ja seda ei liigitata enam kondroitiinsulfaadi vormiks.

Kondroitiini, ilma "sulfaadita", on kasutatud sellise tüübi kirjeldamiseks, millel on vähe sulfaate või ei ole neid üldse. Seda eristust ei kasuta siiski kõik.

Nimi "kondroitiinsulfaat" kõlab nagu sool, millel on sulfaadi vastanioon. See ei ole nii. Sulfaat on seotud suhkruga kovalentse sidemega. Kuna molekulil on füsioloogilise pH juures mitu negatiivset laengut, on kondroitiinsulfaadi soolades olemas katioon. Kaubanduslikud kondroitiinsulfaadi preparaadid on tavaliselt naatriumsoolad. Barnhill et al. on soovitanud, et kõiki selliseid kondroitiinsulfaadi preparaate nimetataks "naatriumkondroitiiniks", olenemata nende sulfaatuse staatusest.

Struktuur

Kondroitiinsulfaadi ahelad on erineva pikkusega hargnemata polüsahhariidid, mis sisaldavad kahte vahelduvat monosahhariidi: D-glükuroonhape (GlcA) ja N-atsetüül-D-galaktosamiin (GalNAc). Mõned GlcA jäägid epimeriseeruvad L-iduroonhappeks (IdoA); saadud disahhariidi nimetatakse seejärel dermataansulfaadiks.

Valgu kinnitumine

Kondroitiinsulfaadi ahelad on seotud teatud valkude seriinijääkide hüdroksüülrühmadega. Ei ole täpselt teada, kuidas valgud valitakse glükosaminoglükaanide kinnitamiseks. Glükosüülitud seriinidele järgneb sageli glütsiin ja nende kõrval on happelised jäägid. Kuid see ei ennusta alati glükosüülimist.

GAG-ahela kinnitumine algab nelja monosahhariidi fikseeritud mustriga: Xyl - Gal - Gal - GlcA. Iga suhkur kinnitatakse spetsiifilise ensüümi abil, mis võimaldab GAG-sünteesi mitmel tasandil kontrollida. Ksüloos hakkab valkude külge kinnituma endoplasmavõrgustikus, ülejäänud suhkrud kinnituvad Golgi aparaadis.

Sulfaatumine

Iga monosahhariid võib jätta sulfaatimata, sulfaatida üks kord või sulfaatida kaks korda. Kõige tavalisemal juhul on N-atsetüülgalaktosamiini 4. ja 6. positsiooni hüdroksüülid sulfateeritud, mõnes ahelas on 2. positsioonil glükuroonhape. Sulfatatsiooni vahendavad spetsiifilised sulfotransferaasid. Sulfatatsioon nendes erinevates positsioonides annab kondroitiini GAG ahelatele spetsiifilise bioloogilise aktiivsuse.

Funktsioon

Kondroitiini funktsioonid sõltuvad suurel määral selle üldise proteoglükaani omadustest, mille osa ta on. Need funktsioonid võib laias laastus jagada struktuurilisteks ja regulatiivseteks rollideks. Mõnedel proteoglükaanidel on nii struktuuriline kui ka regulatiivne roll (vt versikan).

Struktuuriline

Kondroitiinsulfaat on rakuvälise maatriksi peamine komponent, mis on oluline kudede struktuurse terviklikkuse säilitamisel. See funktsioon on iseloomulik suurtele agregeerivatele proteoglükaanidele: aggrekaan, versikan, brevikan ja neurokaan, mida ühiselt nimetatakse lektikaanideks.

Aggrekaani osana on kondroitiinsulfaat kõhre peamine koostisosa. Kondroitiinsulfaadi tihedalt paigutatud ja tugevalt laetud sulfaatrühmad tekitavad elektrostaatilise tõrjumise, mis tagab suure osa kõhre vastupidavusest kokkusurumisele. Kondroitiinsulfaadi kadumine kõhrest on üks peamisi osteoartriidi põhjuseid.

Reguleeriv

Kondroitiinsulfaat suhtleb oma negatiivsete laengute tõttu kergesti rakuvälise maatriksi valkudega. Need koostoimed on olulised paljude rakutegevuste reguleerimisel. Lektaanid on oluline osa aju rakuvälisest maatriksist, kus kondroitiinsuhkruahelad toimivad normaalsete ajusünapside stabiliseerimiseks perineuronaalsete võrkude osana. Kondroitiinsulfaatproteoglükaanide tase suureneb tohutult pärast kesknärvisüsteemi vigastusi, kus nad toimivad kahjustatud närvilõpmete regeneratsiooni takistavalt. Kuigi need funktsioonid ei ole nii hästi iseloomustatud kui heparaansulfaadi omad, avastatakse jätkuvalt uusi rolle kondroitiinsulfaatproteoglükaanide jaoks.

Kortikaalse arengu ajal ekspresseeritakse kondroitiinsulfaati subplaadi poolt ja see toimib peatussignaalina ventrikulaarsest tsoonist migreeruvatele neuronitele. Siin peatuvad neuronid võivad seejärel olla programmeeritud edasiseks migratsiooniks kortikaalse plaadi spetsiifilistesse kihtidesse.

Meditsiiniline kasutamine

Kondroitiin on toidulisandites, mida kasutatakse alternatiivse ravimina osteoartriidi raviks ning mis on Euroopas ja mõnes teises riigis heaks kiidetud ja reguleeritud ka selle haiguse sümptomaatilise aeglase toimega ravimina (SYSADOA). Seda müüakse tavaliselt koos glükoosamiiniga. Kondroitiini ja glükosamiini kasutatakse ka veterinaarmeditsiinis.