Biochemie und Pathobiochemie: Chondroitinsulfat-Stoffwechsel

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Biosynthese des Polysaccharidgerüsts[Bearbeiten]

Subst. ( ⇑ ) Co. Enzym EC EG Erkr.
Serin-Rest (Protein)
UDP-α-D-Xylose

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg Protein- Xylosyltransferase 2.4.2.26 Tr

4Xylβ1-Ser-R

UDP-D-Galactose

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg Mn Galactosyltransferase I 2.4.1.133 Tr Ehlers-Danlos- S., progeroide Form

Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

UDP-D-Galactose

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg Mn Galactosyltransferase II 2.4.1.134 Tr

Galβ1-3Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

UDP-D-Glucuronat

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg Mn Glucuronosyltransferase I 2.4.1.135 Tr

GlcAβ1-3Galβ1-3Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

UDP-N-Acetyl-D-Galactosamin

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg N-Acetylgalactosaminyl- transferase I 2.4.1.174 Tr

GalNAcβ1-4GlcAβ1-3Galβ1-3Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

UDP-D-Glucuronat

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg Chondroitin- Glucuronyltransferase II 2.4.1.226 Tr

GlcAβ1-3GalNAcβ1-4GlcAβ1-3Galβ1-3Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

UDP-N-Acetyl-D-Galactosamin

UDP

R-Pfeil runter 1-3.svg N-Acetylgalactosaminyl- transferase II 2.4.1.175 Tr

GalNAcβ1-4GlcAβ1-3GalNAcβ1-4GlcAβ1-3Galβ1-3Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

R-Pfeil runter.svg

...

R-Pfeil runter.svg

GalNAcβ1-[4GlcAβ1-3GalNAcβ1]n-4GlcAβ1-3Galβ1-3Galβ1-4Xylβ1-Ser-R

Chondroitinsulfat besteht aus repetitiven Disaccharid-Einheiten aus D-Glucuronat (GlcA) und N-Acetyl-D-Galactosamin (GalNAc). Diese sind über die Trisaccharid-Sequenz D-Galactose (Gal) - D-Galactose (Gal) - D-Xylulose (Xyl) an einem Serin-Rest eines Peptids oder Proteins befestigt.

Nach der Bildung der ersten 4 Zucker-Einheiten (GlcA-Gal-Gal-Xyl-Ser-R) zweigt die Biosynthese von Heparansulfat ab.

Sulfatierung und Modifikation der Disaccharid-Einheiten[Bearbeiten]

Die Disaccharid-Einheiten werden nun verschiedentlich mit weiteren Schwefelgruppen versehen (Bildung von Chondroitinsulfat A, C, D, E) und D-Glucuronat teilweise zu L-Iduronat epimerisiert (Bildung von Chondroitinsulfat B = Dermatansulfat).

Übersicht über die verschiedenen Chondroitinsulfate und die Syntheseenzyme:

Name Formel Co Enzym EC EG Erkr.
Chondroitinsulfat A R-[4GlcAβ1-3GalNAc(4S)β1]-R Chondroitin-4-Sulfotransferase 2.8.2.5 Tr
Chondroitinsulfat B (Dermatansulfat) R-[4IdoAβ1-3GalNAc(4S)β1]-R Chondroitin-Glucuronat-5-Epimerase 5.1.3.19 Iso
Chondroitin-4-Sulfotransferase 2.8.2.5 Tr
Chondroitinsulfat C R-[4GlcAβ1-3GalNAc(6S)β1]-R Chondroitin-6-Sulfotransferase 2.8.2.17 Tr Spondyloepiphyseale Dysplasie, Typ Omani
Chondroitinsulfat D R-[4GlcA(2S)β1-3GalNAc(6S)β1]-R Uronyl-2-Sulfotransferase 2.8.2.- Tr
Chondroitin-6-Sulfotransferase 2.8.2.17 Tr Spondyloepiphyseale Dysplasie, Typ Omani
Chondroitinsulfat E R-[4GlcAβ1-3GalNAc(4S,6S)β1]-R Chondroitin-4-Sulfotransferase 2.8.2.5 Tr
N-Acetylgalactosamin-4-sulfat- 6-O-Sulfotransferase 2.8.2.33 Tr
R-[4IdoA(2S)β1-3GalNAc(4S)β1]-R Chondroitin-Glucuronat-5-Epimerase 5.1.3.19 Iso
Uronyl-2-Sulfotransferase 2.8.2.- Tr
Chondroitin-4-Sulfotransferase 2.8.2.5 Tr

Abbau[Bearbeiten]

Siehe im Kapitel Abbau der Glycosaminoglycane.

Farbcode Monosaccharide:
Glc (D-Glucose)
Gal (D-Galactose)
Xyl (D-Xylose)
Man (D-Mannose)
Fuc (L-Fucose)
GlcA (D-Glucuronat)
IdoA (L-Iduronat)
GalNAc (N-Acetyl-D-Galactosamin)
GlcNAc (N-Acetyl-D-Glucosamin)
GlcN (D-Glucosamin)
Neu5NAc (N-Acetylneuraminsäure)


Weblinks[Bearbeiten]




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