Chondroitin-szulfát
A kondroitin-szulfát egy szulfatált glikozaminoglikán (GAG). Ez egy váltakozó cukrokból (N-acetilgalaktozamin és glükuronsav) álló lánc. Általában fehérjékhez kötődve, a proteoglikán részeként található. Egy kondroitinlánc több mint 100 egyedi cukrot tartalmazhat, amelyek mindegyike változó pozícióban és mennyiségben szulfatálódhat. A kondroitin-szulfát a porc fontos szerkezeti összetevője, és nagyrészt biztosítja a porc kompresszióval szembeni ellenállását. A glükozaminnal együtt a kondroitin-szulfát az osteoarthritis kezelésében széles körben használt étrend-kiegészítő anyaggá vált. Általában cápaporcból nyerik ki.
A kondroitin-szulfátlánc egyik egységének kémiai szerkezete. Kondroitin-4-szulfát: R1 = H; R2 = SO3 H; R3 = H. Kondroitin-6-szulfát: R1 = SO3 H; R2 , R3 = H.
Kondroitin-szulfát - alternatív diagram
Terminológia
A kondroitin-szulfátot eredetileg jóval azelőtt izolálták, hogy a kémikusok megismerték volna a szerkezetét. Így a neve idővel megváltozott. A korai kutatók az anyag különböző típusait betűkkel jelölték.
| Betűazonosítás | A szulfatáció helye | Rendszeres név |
| Kondroitin-szulfát A | az N-acetilgalaktozamin (GalNAc) cukor 4. szénatomja | kondroitin-4-szulfát |
| Kondroitin-szulfát C | a GalNAc cukor 6. szénatomja | kondroitin-6-szulfát |
| Kondroitin-szulfát D | a glükuronsav 2. szénatomja és a GalNAc cukor 6. szénatomja | kondroitin-2,6-szulfát |
| Kondroitin-szulfát E | a GalNAc cukor 4. és 6. szénatomja | kondroitin-4,6-szulfát |
A "kondroitin-szulfát B" a dermatán-szulfát régi neve, és már nem a kondroitin-szulfát egyik formájaként van besorolva.
A kondroitin, a "szulfát" nélkül, a kevés szulfátos vagy szulfát nélküli típus leírására használatos. Ezt a megkülönböztetést azonban nem mindenki használja.
A "kondroitin-szulfát" név úgy hangzik, mint egy só szulfát ellenionnal. Ez nem így van. A szulfát kovalens kötéssel kapcsolódik a cukorhoz. Mivel a molekula fiziológiás pH-n többszörösen negatív töltéssel rendelkezik, a kondroitin-szulfát sókban egy kation van jelen. A kondroitin-szulfát kereskedelmi készítményei általában a nátriumsó. Barnhill és munkatársai azt javasolták, hogy a kondroitin-szulfát minden ilyen készítményét "nátriumkondroitin" néven említsék, függetlenül a szulfátos állapotuktól.
Szerkezet
A kondroitin-szulfátláncok el nem ágazó, változó hosszúságú poliszacharidok, amelyek két váltakozó monoszacharidot tartalmaznak: D-glükuronsav (GlcA) és N-acetil-D-galaktozamin (GalNAc). Néhány GlcA-maradék L-iduronsavvá (IdoA) epimerizálódik; a keletkező diszacharidot dermatán-szulfátnak nevezik.
Fehérje kötődés
A kondroitin-szulfátláncok bizonyos fehérjék szerinmaradványainak hidroxilcsoportjaihoz kapcsolódnak. Pontosan nem ismert, hogyan választódnak ki a fehérjék a glikozaminoglikánok rögzítésére. A glikozilált szerineket gyakran glicin követi, és a szomszédos savas maradékok. Ez azonban nem mindig jelzi előre a glikozilációt.
A GAG-lánc rögzítése négy monoszachariddal kezdődik, rögzített mintázatban: Xyl - Gal - Gal - Gal - GlcA. Minden egyes cukrot egy specifikus enzim köt meg, ami lehetővé teszi a GAG-szintézis többszintű ellenőrzését. A xilóz az endoplazmatikus retikulumban kezd kötődni a fehérjékhez, míg a többi cukor a Golgi-apparátusban kapcsolódik.
Szulfatáció
Minden egyes monoszacharid maradhat szulfátozatlan, egyszer vagy kétszer szulfátozott. A leggyakoribb esetben az N-acetil-galaktozamin 4-es és 6-os pozíciójának hidroxiljai szulfatálódnak, egyes láncoknál pedig a glükuronsav 2-es pozíciója. A szulfatálást specifikus szulfotranszferázok közvetítik. A szulfatáció ezekben a különböző pozíciókban specifikus biológiai aktivitást kölcsönöz a kondroitin GAG-láncoknak.
Funkció
A kondroitin funkciói nagymértékben függnek annak a teljes proteoglikánnak a tulajdonságaitól, amelynek részét képezi. Ezek a funkciók nagyjából strukturális és szabályozó szerepekre oszthatók. Egyes proteoglikánoknak mind szerkezeti, mind szabályozó szerepe van (lásd versikan).
Szerkezeti
A kondroitin-szulfát az extracelluláris mátrix egyik fő összetevője, és fontos szerepet játszik a szövetek szerkezeti integritásának fenntartásában. Ez a funkció jellemző a nagy aggregáló proteoglikánokra: aggrecan, versican, brevican és neurocan, együttesen lecticánoknak nevezve.
Az aggrecan részeként a kondroitin-szulfát a porc egyik fő alkotóeleme. A kondroitin-szulfát szorosan csomagolt és erősen töltött szulfátcsoportjai elektrosztatikus taszítást hoznak létre, amely a porc kompresszióval szembeni ellenállásának nagy részét biztosítja. A porc kondroitin-szulfátjának elvesztése a porcból az osteoarthritis egyik fő oka.
Szabályozás
A kondroitin-szulfát negatív töltése miatt könnyen kölcsönhatásba lép az extracelluláris mátrix fehérjéivel. Ezek a kölcsönhatások fontosak számos sejtaktivitás szabályozásában. A lektánok az agy extracelluláris mátrixának fontos részét képezik, ahol a kondroitin-cukros láncok a perineuronális hálók részeként a normál agyi szinapszisok stabilizálásában játszanak szerepet. A kondroitin-szulfát-proteoglikánok szintje a központi idegrendszer sérülése után jelentősen megnövekszik, ahol a sérült idegvégződések regenerálódásának megakadályozására hatnak. Bár ezek a funkciók nem olyan jól jellemzettek, mint a heparán-szulfáté, a kondroitin-szulfát proteoglikánok számára folyamatosan új szerepeket fedeznek fel.
Az agykérgi fejlődés során a kondroitin-szulfátot a szublemez fejezi ki, és a ventrikuláris zónából vándorló neuronok számára stopjelként működik. Az itt megálló neuronok ezután programozhatók a további vándorlásra a kérgi lemez meghatározott rétegeibe.
Orvosi felhasználás
A kondroitin étrend-kiegészítőkben található, amelyeket alternatív gyógyszerként használnak az osteoarthritis kezelésére, és Európában és néhány más országban tüneti lassú hatású gyógyszerként (SYSADOA) is engedélyezték és szabályozták e betegség kezelésére. Általában glükózaminnal együtt árulják. A kondroitin és a glükózamin az állatgyógyászatban is használatos.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a kondroitin-szulfát?
V: A kondroitin-szulfát egy szulfatált glikozaminoglikán (GAG), amely váltakozó cukrok (N-acetilgalaktozamin és glükuronsav) láncából áll.
K: Mi a kondroitin-szulfát általában csatolva található?
V: A kondroitin-szulfát általában fehérjékhez kötődve, a proteoglikán részeként található.
K: Hány egyedi cukrot tartalmazhat egy kondroitinlánc?
V: Egy kondroitinlánc több mint 100 egyedi cukrot tartalmazhat.
K: Mi a szerepe a kondroitin-szulfátnak a porcban?
V: A kondroitin-szulfát a porc fontos szerkezeti összetevője, és nagyrészt biztosítja annak ellenállását a tömörítéssel szemben.
K: Mi a kondroitin-szulfát általános alkalmazása étrend-kiegészítőként?
V: A kondroitin-szulfát a glükozaminnal együtt széles körben használt étrend-kiegészítő anyaggá vált az osteoarthritis kezelésére.
K: Honnan nyerik általában a kondroitin-szulfátot?
V: A kondroitin-szulfátot általában cápaporcból nyerik ki.
K: A kondroitin-szulfát szulfatálható változó helyzetben és mennyiségben?
V: Igen, a kondroitinláncban lévő több mint 100 egyedi cukor mindegyike változó helyzetben és mennyiségben szulfatálható.
