Гепарин представляет собой классический протеогликан, в котором несколько полисахаридных цепей связаны с общим белковым ядром. Он обнаруживается в гранулах тучных клеток и, следовательно, локализован внутриклеточно. Гепарин обладает и другими структурными и функциональными особенностями, и некоторые из них имеют значение для медицины. Характерные особенности структуры гепарина (и гепарансульфата) представлены на рисунке ниже.
В составе гепарина повторяющийся дисахаридный компонент состоит из глюкозамина (GlcN) и уроновой кислоты. Большинство аминогрупп остатков GlcN присутствует в N-сульфированной форме, но имеется и небольшое количество ацетилированных аминогрупп. GlcN содержит также С6-сульфатный эфир.
Из общего количества остатков уроновой кислоты около 90% приходится на долю IdUA и лишь 10% составляет GlcUA. Характерно, что первоначально в гепарин включается GlcUA, а после завершения образования полисахарида, почти 90% остатков GlcUA превращается под действием 5-эпимеразы в остатки IdUA, последние часто подвергаются сульфированию во 2-м положении.
|
|
Белковая молекула протеогликана гепарина уникальна в том отношении, что она состоит только из сериновых и глициновых остатков. Приблизительно две трети сериновых остатков соединены с полисахаридными цепями; их молекулярная масса составляет обычно от 5.000 до 15.000, но иногда достигает 100.000.
Полисахаридные цепи гепариновых протеогликанов после полимеризации претерпевают ряд модификаций:
1) первичный продукт не сульфируется, но полностью N-ацетилируется с образованием полимера (GlcUA-GlcNAc)n;
2) около 50% остатков GlcNAc подвергаются N-дезацетилированию;
3) свободные аминогруппы GlcN сульфируются, затем происходит дальнейшее дезацетилирование примерно половины остальных групп GlcNAc;
4) N-сульфированный полимер становится субстратом для 5-эпимеразы, которая обеспечивает превращение около 90% остатков GlcUA в IdUA;
5) вновь образованные остатки IdUA далее подвергаются О-сульфированию по положениям С2;
6) модификация завершается О-сульфированием компонентов GlcN в С6-положениях.