GAG
Glycosaminoglycan (GAG)은 반복되는 disaccharide 단위로 구성된 unbranched polysaccharide chain이다. glycosamino는 -OH기 하나가 -NH2로 바뀌어 있는 아미노당. glycan은 polysaccharide를 의미하는 접미사
구조적 특징
- Disaccharide 반복 단위: 한 sugar는 항상 amino sugar (N-acetylglucosamine 또는 N-acetylgalactosamine)이며, 대부분 sulfate화 되어 있다. 다른 sugar는 보통 uronic acid (glucuronic 또는 iduronic acid)이다.
- 음전하: 대부분의 sugar에 sulfate 또는 carboxyl group이 있어 동물 세포가 생산하는 가장 강한 음이온성 분자이다.
- 수화(Hydration): 음전하가 osmotically active한 Na⁺ 등의 양이온을 끌어당겨 대량의 물을 matrix로 흡수시킨다. 이것이 **swelling pressure (turgor)를 생성한다.
4가지 주요 GAG 그룹
- Hyaluronan (→ 아래 참조)
- Chondroitin sulfate and Dermatan sulfate
- Heparan sulfate and Heparin
- Keratan sulfate
Hyaluronan
Hyaluronan (=hyaluronic acid, hyaluronate)의 반복 disaccharide 서열.
Hyaluronan은 가장 단순한 GAG이다:
- 최대 25,000개의 동일한 disaccharide 단위로 이루어진 반복 서열
- Sulfate화된 sugar가 없다
- 모든 disaccharide 단위가 동일하다
- Core protein에 공유결합하지 않는다 (다른 GAG와 다른 점)
- 세포 내부에서 합성되어 exocytosis로 분비되는 것이 아니라, plasma membrane에 박힌 효소 복합체가 세포 표면에서 직접 방출한다
Hyaluronan의 역할
조직 morphogenesis와 repair 시 space filler 역할:
- 발생 과정에서 중요한 역할을 한다. 소량의 hyaluronan이 물과 함께 팽창하여 큰 부피를 차지하고, 세포가 없는 공간을 만들어 세포 이동을 유도한다.
- 예: 심장 발달 시 basal side에서 hyaluronan 합성이 판막과 중격 형성을 돕는다.
- 세포 이동이 끝나면 과잉 hyaluronan은 효소 hyaluronidase에 의해 분해된다.
- 상처 치유 시에도 대량 생산된다.
- 관절액의 중요 구성요소로 윤활 작용을 한다.