ไกลโคสะมิโนไกลแคน (อังกฤษ: glycosaminoglycan; GAG) หรือ มิวโคโพลีแซ็กคาไรด์ (อังกฤษ: mucopolysaccharide) เป็นโพลีแซ็กคาไรด์สายยาวไม่แตกแขนงซึ่งประกอบด้วยหน่วยไดแซ็กคาไรด์ซ้ำ ๆ หลายหน่วย ซึ่งหน่วยที่ซ้ำประกอบจากน้ำตาลเฮกโซส (หรือน้ำตาลที่มีคาร์บอน 6 อะตอม) หรือกรดเฮกซูโรนิก เชื่อมกับเฮกโซซามีน (น้ำตาลที่มีคาร์บอน 6 อะตอมที่มีส่วนประกอบของไนโตรเจน)
การสร้าง
แกนโปรตีนถูกสร้างขึ้นที่เอนโดพลาสมิกเรติคูลัมแบบขรุขระ และถูกไกลโคซิลทรานสเฟอเรสปรับแต่งในกอลจิ แอพพาราตัสด้วยการเติม GAG ไดแซ็กคาไรด์ไปที่แกนโปรตีนได้ผลิตภัณฑ์เป็นโปรติโอไกลแคน (proteoglycans) ยกเว้นไฮยาลูโรแนนที่สร้างขึ้นโดยไม่มีแกนโปรตีน และถูกปล่อยออกมาที่ที่ว่างภายนอกเซลล์โดยตรงโดยเอนไซม์ที่ผิวเซลล์
หน้าที่
ไกลโคสะมิโนไกลแคนเป็นคาร์โบไฮเดรตที่จำเป็นสำหรับร่างกาย กล่าวคือเป็นองค์ประกอบที่สำคัญของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน สาย GAG อาจเกิดพันธะโควาเลนต์กับโปรตีนเกิดเป็นโปรติโอไกลแคน นอกจากนี้ GAG ยังมีคุณสมบัติดูดน้ำจึงทำให้เนื้อเยื่อสามารถทนทานต่อแรงกดดันได้ และ GAG ยังมีคุณสมบัติเป็นประจุลบเนื่องจากมีความหนาแน่นของโมเลกุลน้ำตาลสูงจึงสามารถดูดแคทไอออนหรือประจุบวกเช่นโซเดียมไอออน หลังจากที่โซเดียมจับกับ GAG จะดึงโมเลกุลน้ำได้โดยน้ำไม่ถูกบีบอัดไม่เหมือนกับแก๊ส
ตัวอย่างของไกลโคสะมิโนไกลแคนที่อยู่ในธรรมชาติเช่นเฮพารินซึ่งถูกใช้เป็นสารกันเลือดเป็นลิ่ม ไฮยาลูโรแนนเป็นองค์ประกอบของน้ำไขข้อซึ่งหล่อเลี้ยงข้อต่อในร่างกาย และคอนดรอยตินซัลเฟตซึ่งเป็นสารที่พบในเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน กระดูกอ่อนและเอ็นกล้ามเนื้อ
ประเภท
GAG ชนิดต่าง ๆ มีความแตกต่างกันในแง่ของชนิดของเฮกโซซามีน เฮกโซส หรือกรดเฮกซูโรนิกที่เป็นองค์ประกอบ (เช่น กรดกลูคูโรนิก กรดไอดูโรนิก กาแลกโตส กาแลกโตซามีน กลูโคซามีน) นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างกันในเรขาคณิตของพันธะไกลโคซิดิก
ตัวอย่างของไกลโคสะมิโนไกลแคน เช่น
| ชื่อ | กรดเฮกซูโรนิก / เฮกโซส | เฮกโซซามีน | เรขาคณิตของพันธะระหว่างหน่วยโมโนเมอร์หลัก | ลักษณะสำคัญ |
| คอนดรอยตินซัลเฟต | GlcUA หรือ GlcUA (2S) | GalNAc หรือ GalNAc (4S) หรือ GalNAc (6S) หรือ GalNAc (4S,6S) | -4GlcUAβ1-3GalNAcβ1- | GAG ที่พบมากที่สุด |
| เดอร์มาแทนซัลเฟต | GlcUA หรือ IdoUA หรือ IdoUA (2S) | GalNAc หรือ GalNAc (4S) หรือ GalNAc (6S) หรือ GalNAc (4S,6S) | -4IdoUAβ1-3GalNAcβ1- | แตกต่างจากคอนดรอยตินซัลเฟตที่มีกรดไอดูโรนิก แม้ว่ากรดเฮกซูโรนิกโมโนแซ็กคาไรด์บางอันอาจเป็นกรดกลูคูโรนิก |
| คีราแทนซัลเฟต | Gal หรือ Gal (6S) | GlcNAc หรือ GlcNAc (6S) | -3Gal (6S) β1-4GlcNAc (6S) β1- | คีราแทนซัลเฟต ชนิดที่ 2 อาจถูกเติมน้ำตาลฟิวโคส (fucosylate) |
| เฮพาริน | GlcUA หรือ IdoUA (2S) | GlcNAc หรือ GlcNS หรือ GlcNAc (6S) หรือ GlcNS (6S) | -4IdoUA (2S) α1-4GlcNS (6S) α1- | ชีวโมเลกุลเท่าที่รู้จักที่มีความหนาแน่นของประจุลบมากที่สุด |
| เฮพาแรนซัลเฟต | GlcUA หรือ IdoUA หรือ IdoUA (2S) | GlcNAc หรือ GlcNS หรือ GlcNAc (6S) หรือ GlcNS (6S) | -4GlcUAβ1-4GlcNAcα1- | มีโครงสร้างคล้ายกับเฮพารินมาก แต่หน่วยไดแซ็กคาไรด์ของเฮพาแรนซัลเฟตถูกจัดเป็นโดเมนที่มีซัลเฟตและไม่มีหมู่ซัลเฟต |
| ไฮยาลูโรแนน | GlcUA | GlcNAc | -4GlcUAβ1-3GlcNAcβ1- | เป็น GAG ชนิดเดียวที่ไม่มีหมู่ซัลเฟต |
อักษรย่อ
- GlcUA = β-D-glucuronic acid
- GlcUA (2S) = 2-O-sulfo-β-D-glucuronic acid
- IdoUA = α-L-iduronic acid
- IdoUA (2S) = 2-O-sulfo-α-L-iduronic acid
- Gal = β-D-galactose
- Gal (6S) = 6-O-sulfo-β-D-galactose
- GalNAc = β-D-N-acetylgalactosamine
- GalNAc (4S) = β-D-N-acetylgalactosamine-4-O-sulfate
- GalNAc (6S) = β-D-N-acetylgalactosamine-6-O-sulfate
- GalNAc (4S,6S) = β-D-N-acetylgalactosamine-4-O, 6-O-sulfate
- GlcNAc = α-D-N-acetylglucosamine
- GlcNS = α-D-N-sulfoglucosamine
- GlcNS (6S) = α-D-N-sulfoglucosamine-6-O-sulfate
ดูเพิ่ม
แหล่งข้อมูลอื่น
- Proteoglycans and Glycosaminoglycans เก็บถาวร 2009-04-13 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน at Lancaster University
- Illustration at scientificpsychic.com
- King M. 2005. Glycosaminoglycans. Indiana University School of Medicine Accessed December 31, 2006.
- Glycosaminoglycans ในหอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติอเมริกัน สำหรับหัวข้อเนื้อหาทางการแพทย์ (MeSH)