プロテオグリカン

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プロテオグリカン(Proteoglycan)は、高等多細胞動物を由来とするタンパク質の複合体で、糖タンパク質の一種である。「プロテオ」はプロテインつまりタンパク質、「グリカン」は多糖類を意味する。

プロテオグリカンは、動物成分の多糖類(グリコサミノグリカン:glycosaminoglycan)の研究中に見つけ出された成分である。グリコサミノグリカンとしては、ヒアルロン酸軟骨から分離されたコンドロイチン硫酸(1889)などが有名であるが、これらのグリコサミノグリカンの構造解析を行っている中で、1970年にグリコサミノグリカンとコアタンパク質(CoreProtein)が一定の結合様式で結合した糖タンパク質が発見され、プロテオグリカンと命名された。

構造[編集]

プロテオグリカンは、コアタンパク質のアミノ酸であるセリンと糖質のキシロースガラクトースガラクトースグルクロン酸が結合しコンドロイチン硫酸などの2糖単位で連続する多糖体が複数本結合した化合物である。グリコサミノグリカンは、神経系や免疫系などと共に高等多細胞動物にしか存在しない組織であり、プロテオグリカンが多細胞動物以外で認められることは無い。

プロテオグリカンは、コンドロイチン硫酸などのグリコサミノグリカンと混同されやすい。グリコサミノグリカンは、プロテオグリカンの多糖類部分である。一般に、コンドロイチン硫酸の分子量は10万ダルトン以下であるが、プロテオグリカンの分子量は数十万ダルトン以上である。

機能[編集]

生体成分として多様な機能性を持つプロテオグリカンは、主要な各種臓器皮膚を始めとした体全体の組織中の細胞外マトリックスや細胞表面に存在するほか、軟の主成分としても存在している。プロテオグリカンは、コラーゲンヒアルロン酸マトリックスを作ることで身体組織や皮膚組織を維持している。またプロテオグリカンは、組織形成や伝達物質としての役割など、組織維持修復に関係する成分である。

各組織のプロテオグリカンは、その組織細胞で合成されている。組織の細胞外マトリックス成分であるヒアルロン酸は細胞膜で合成されるが、プロテオグリカンはゴルジ体内で生合成される。細胞外に放出されたコラーゲンやヒアルロン酸、プロテオグリカンは会合構造をとることで組織を維持する。巨大なプロテオグリカンが分子単体で存在することは難しい [1]

構成グリコサミノグリカンの種類[編集]

プロテオグリカンは、いくつかのグリコサミノグリカンから成り立ち、そのグリコサミノグリカンの例はアグリカンやバーシカン等を含み、スモールロイシンリッチプロテオグリカンはデコリン、ビグリカン、フィブロモジュリン、ルミカン等を含む。

脚注[編集]

参考文献[編集]

  1. 新生化学実験講座,糖質Ⅱ,第1版(1991),第3巻
  2. 渡辺秀人,木全弘治,蛋白質核酸酵素,48(8),916-922(2003)
  3. KristianPrydz1,KnutTomasDalen,JournalofCellScience,113,193-205(2000)
  4. 久保俊一、高橋謙二、理学療法学,28(3),70-75(2001)
  5. P.J.Roughley,EuropeanCellsandMaterials,12.92-101(2006)
  6. 浦野昌子ら,YAKUGAKUZASSHI,128(3),365-375(2008)
  7. MellisaLyet.al.,NatureChemicalBiology,7,827–833(2011)
  8. 高垣啓一ら,特許第3731150号,軟骨型プロテオグリカンの精製方法
  9. MitsuoMajimaet.al.,InternationalCongressSeries,1223,221-224(2001)
  10. 大鹿周佐,石橋恭之,高垣啓一,日本整形外科スポーツ医学会雑誌,24(4),386-393(2005)
  11. HiroshiSashinami,KeiichiTakagaki,AkioNakane,BBRC,351,1005-1010(2006)
  12. SashinamiHiroshi,TakagakiKeiichi,NakaneAkio,HirosakiMed.J.,59,S235-S243(2007)
  13. 藤田沙耶花,石川孝,七島直樹,高垣啓一,中村敏也,第80回日本生化学会大会講演要旨集,366(2007)
  14. 藤田沙耶花,石川孝,七島直樹,高垣啓一,中村敏也,生化学,79(7),716(2007)
  15. SakaeOta,ShuichiYoshihara,KeinosukeIshido,MasanoriTanaka,KeiichiTakagaki,MutsuoSasaki,DigDisSci53,3176-3183(2008)
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  17. 弘前大学プロテオグリカンネットワークス,奇跡の新素材プロテオグリカン,初版,小学館,119-145(2012)
  18. 高橋達治,松原順子,若松香苗,田中清隆,桝谷晃明,藤田幸子,田中友香,坪井誠,日本食品科学工学会第57回大会講演集,147(2010)
  19. 松原順子,津田友香,藤田幸子,高橋達治,児島薫,ArunasiriIddamalgoda,坪井誠,第3回食品薬学シンポジウム講演要旨集,228-230(2011)
  20. JunkoMatsubara,YukaTsuda,KanaeWakamatsu,YukikoFujita,TatsujiTakahashi,TeruakiMasutani,ArunasiriIddamalgoda,MakotoTsuboi,10thASCSConferenceSeoulKorea,Abstracts,128-129,fullpaper1-5(2011)
  21. 高橋達治,桝谷晃明,朝長昭仁,渡邉景太,山本哲郎,坪井誠,山口英世,長岡功,第65回日本栄養・食糧学会大会要旨集,250(2011)
  22. 桝谷晃明,高橋達治,坪井誠,第28回日本骨代謝学会学術集会抄録集,268(2010)
  23. 坪井誠,FoodStyle21,15(5),65-67(2011)
  24. 坪井誠,COSMETECHJAPAN,2(6),46-51(2012)