Proteoglykan

Proteoglykane sind sehr große Moleküle, welche zu 95% aus Kohlenhydraten und zu 5% aus Proteinen bestehen. Ihr Molekulargewicht ist meist größer als 2 Millionen Dalton und die chemischen Eigenschaften entsprechen aufgrund des hohen Kohlenhydratanteils den Eigenschaften der Polysaccharide.

Die charakteristische Struktur der Proteoglykane besteht aus 40-60 Glykosaminoglykanen, die O-glykosidisch mit Proteinen verbunden sind. Die prosthetischen Gruppen der Proteoglykane sind 100-1000 sich wiederholende Disaccharideinheiten.

Eines der Saccharide in den Disaccharideinheiten ist meist ein acetyliertes Aminozuckerderivat wie Glukosamin, Galaktosamin, Hyaluronsäure oder N-Acetylhexosamin verknüpft mit Glukose oder Galaktose.

Die Disaccharideinheiten sind meist sulfatiert, was die stark negative Ladung und damit die hohe Wasserbindungskapazität bedingt.

Die häufigsten Proteoglykane sind:

Da Proteoglykane zu den extrazellulären Substanzen gehören, werden sie am rauen endoplasmatischen Retikulum synthetisiert und werden dann nach der posttranslationalen Modifizierung im Golgi-Apparat in den Extrazellularraum abgegeben.

Aufgrund ihrer hohen Wasserbindungskapazität sind Proteoglykane Gleitmittel in Gelenken und erfüllen eine raumfüllende Wirkung als Grundsubstanz von Knorpel, Sehnen, Gelenken (Chondroitinsulfat, Keratansulfat) und Extrazellulärmatrix.