Cos'è proteoglicani?

I proteoglicani sono una classe di glicoproteine pesantemente glicosilate, caratterizzate dalla presenza di una o più catene di glicosaminoglicani (GAG) covalentemente legate ad una proteina centrale.

La proteina centrale varia notevolmente in dimensioni e struttura, determinando le diverse proprietà dei proteoglicani. La porzione GAG rappresenta una parte significativa del peso molecolare del proteoglicano, spesso superiore al 95%.

A differenza delle altre glicoproteine che contengono oligosaccaridi complessi N-legati o O-legati, i proteoglicani sono unici a causa del loro contenuto di GAG. Questi GAG sono lunghe catene polisaccaridiche lineari composte da unità disaccaridiche ripetute, tipicamente un acido uronico (come l'acido glucuronico o l'acido iduronico) e un amminozucchero (come la glucosamina o la galattosamina). Molti GAG sono solfatati, conferendo loro una carica negativa elevata. Questa carica negativa attira acqua e cationi, rendendo i proteoglicani altamente idratati.

Esistono diverse classi principali di GAG che si trovano nei proteoglicani, tra cui:

• Condroitin solfato
• Dermatan solfato
• Eparan solfato
• Eparina
• Keratan solfato
• Acido ialuronico (sebbene non legato covalentemente ad una proteina centrale, interagisce con i proteoglicani)

I proteoglicani si trovano in diverse posizioni nel corpo, tra cui:

• Matrice extracellulare (ECM): conferiscono proprietà strutturali e meccaniche ai tessuti, regolano l'idratazione, influenzano l'adesione cellulare e la migrazione.
• Superficie cellulare: agiscono come corecettori, influenzano la segnalazione cellulare e la crescita.
• Vescicole secretorie: coinvolte nello stoccaggio e nel rilascio di fattori di crescita e citochine.

Le funzioni dei proteoglicani sono estremamente varie e dipendono dalla loro struttura specifica, dalla loro posizione e dalle loro interazioni con altre molecole. Alcune delle funzioni chiave includono:

• Supporto strutturale: forniscono resistenza alla compressione e elasticità ai tessuti.
• Regolazione dell'adesione cellulare: influenzano l'interazione delle cellule con l'ECM.
• Segnalazione cellulare: si legano a fattori di crescita e citochine, modulandone l'attività e la disponibilità.
• Filtrazione molecolare: nella membrana basale dei reni, regolano il passaggio di proteine.
• Coagulazione del sangue: l'eparina, un GAG, è un anticoagulante naturale.

Alterazioni nella sintesi, degradazione o modificazione dei proteoglicani sono associate a diverse malattie, tra cui cancro, artrite e malattie cardiovascolari.