Мукополисахаридозы (болезни накопления в соединительной ткани

Сентябрь 3, 2022

Главная
Алгебра
Мукополисахаридозы (болезни накопления в соединительной ткани

Содержание

2. Эластин: первичная структура Фибриллярный белок соединительной ткани В нем до 90 % гидрофобных аминокислот – еще
3. Эластин: пространственная организация Полипептидные цепи укладываются в пространстве в виде рыхлых глобул из одной полипептидной цепи
4. Эластин: роль десмозинового мостика Десмозин – это структура пиридина, которая образована 4-мя остатками лизина четырех эластиновых
6. Аморфное вещество соединительной ткани (межуточное вещество) Клетки соединительной ткани не могут свободно перемещаться в ней Коллагеновые
9. Аморфное вещество соединительной ткани (межуточное вещество) Эластиновые волокна формируют протяженные сети, которые после растяжения возвращаются в
10. Эти особые свойства соединительной ткани обеспечивают компоненты внеклеточного аморфного вещества: Неколлагеновые белки аморфного вещества Углеводные структуры
11. Неколлагеновые белки соединительной ткани 1. Фибронектины 2. Ламинин 3. Протеогликаны соединительной ткани 4. Белки-регуляторы остеогенеза Все
12. Фибронектины Широко распространены в организме Некоторые клетки выделяют водорастворимую разновидность фибронектина Клетки соединительной ткани продуцируют в
13. Строение фибронектина Фибронектин – типичный пример «модулярных» гликопротеинов Гомодимер, состоящий из 2 идентичных полипетидов, каждый из
14. Строение фибронектина Каждая субъединица, образованная полипептидной цепью, представляет собой вытянутую структуру, длиной 60-70 нм и диаметром
15. Строение фибронектина Структурные домены относительно устойчивы к протеиназам, но соединены участками, чувствительными к протеолизу Все домены
16. Строение фибронектина
17. Генетика фибронектина Каждый из этих функциональных блоков – доменов - кодируется в гене белка одним или
18. Роль фибронектина Нерастворимая форма фибронектина в виде фибриллярной сети располагается на клеточной поверхности и во внеклеточном
19. Роль фибронектина Фибронектин связывается с агрегирующимися проколлагеновыми фибриллами и ускоряет образование зрелых фибрилл Благодаря фибронектину коллагеновые
20. Гликозаминогликаны (гетерополисахариды) соединительной ткани Делятся на 2 группы: Сульфатированные (содержат остатки серной кислоты) Несульфатированные – к
21. Сульфатированные гликозаминогликаны (СГАГ) Сульфатированные гликозаминогликаны подразделяются на 6 основных типов 5 типов структурно сходны — в
22. Сульфатированные гликозаминогликаны (ГАГ) хондроитин-4-сульфат хондороитин-6-сульфат дерматансульфат гепарин гепарансульфат
23. Число чередующихся дисахаридных звеньев в гликозаминогликанах может быть очень большим Сульфатные группы могут присоединяться к гликозаминогликанам
24. Кератансульфат – особый тип СГАГ В СГАГ шестого типа — кератансульфате в дисахаридных звеньях вместо уроновых
25. Пространственная организация СГАГ Длинные полисахаридные цепи складываются в глобулы Эти глобулы рыхлые (не имеют компактной укладки)
26. Роль СГАГ УЧАСТВУЮТ В ФОРМИРОВАНИИ ПРОТЕОГЛИКАНОВ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ Глюкозаминогликаны являются гидрофильными соединениями, содержат много гидроксильных групп,
27. Несульфатированные ГАГ – гиалуроновая кислота Является одним из основных компонентов внеклеточного матрикса, формирующим надмолекулярные комплексы протеогликанов
28. Несульфатированные ГАГ – гиалуроновая кислота Гиалуроновая кислота является главным компонентом синовиальной жидкости, отвечающим за её вязкость
29. Формирование протеогликанов соединительной ткани Остальные 5 % веса - это специальный белок COR («сердцевина») 1 молекула
30. Дальнейшая судьба протеогликанов В клетке протеогликаны образуют сложный надмолекулярный комплекс с гиалуроновой кислотой В его составе:
31. Формирование комплекса протеогликанов с гиалуроновой кислотой
32. Дальнейшая судьба протеогликанов Такое химическое строение обеспечивает выполнение функции молекулярного сита с определенными размерами пор при
33. Дальнейшая судьба протеогликанов Например, капсула почечного клубочка обеспечивает селективный транспорт веществ в процессе ультрафильтрации, работая как
34. Строение гиалуроновой кислоты Гиалуроновая кислота представляет собой полимер, состоящий из остатков D-глюкуроновой кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, соединённых
35. Строение гиалуроновой кислоты Природная гиалуроновая кислота имеет молекулярную массу от 5 000 до 20 000 000
36. Структурное звено гиалуроновой кислоты
37. Содержание гиалуроновой кислоты В теле человека весом 70 кг в среднем содержится около 15 граммов гиалуроновой
38. Синтез гиалуроновой кислоты Гиалуроновая кислота синтезируется классом встроенных мембранных белков, называющихся гиалуронат-синтетазами (HAS) В организмах позвоночных
39. Синтез гиалуроновой кислоты Эти ферменты удлиняют молекулу гиалуроновой кислоты, поочерёдно присоединяя к исходному полисахариду глюкуроновую кислоту
40. Катаболизм гиалуроновой кислоты Гиалуроновая кислота расщепляется семейством ферментов, называемых гиалуронидазами В организме человека существуют по меньшей
41. Особенности гиалуроновой кислоты в разных тканях: хрящевая ткань Гиалуроновая кислота — важный компонент суставного хряща, в
42. Кожа и гиалуроновая кислота Гиалуроновая кислота входит в состав кожи, где участвует в регенерации ткани Принимает
43. Кожа и гиалуроновая кислота При чрезмерном воздействии на кожу ультрафиолета, происходит её воспаление («солнечный ожог»), при
44. Новые направления в исследовании роли гиалуроновой кислоты Гиалуроновая кислота участвует в системе врождённого иммунитета Продукты разложения
45. Использование препаратов гиалуроновой кислоты (гиалуронаны, гели гиалуроновой килсоты) Катаракта (помутнение хрусталика) Остеоартрит и другие болезни суставов:
46. Использование гиалуронидаз для коррекции рубцов Расщепляют гиалуроновую кислоты в тканях на короткие фрагменты При этом снижается
48. Скачать презентацию

Слайд 2

Эластин: первичная структура
Фибриллярный белок соединительной ткани
В нем до 90 % гидрофобных

аминокислот – еще более гидрофобен, чем зрелый коллаген.
Много лизина, есть участки со строго определенной последовательностью расположения аминокислот (триады), но их меньше, чем в коллагене

Слайд 3

Эластин: пространственная организация
Полипептидные цепи укладываются в пространстве в виде рыхлых глобул

из одной полипептидной цепи
За счет остатков лизина происходит взаимодействие между молекулами эластина
При взаимодействии лизина 4-х молекул эластина образуется ДЕСМОЗИН

Слайд 4

Эластин: роль десмозинового мостика
Десмозин – это структура пиридина, которая образована 4-мя

остатками лизина четырех эластиновых цепей.
Десмозин – аналог сшивки в коллагене.
Образование десмозина между отдельными молекулами эластина делает возможным смещение молекул без разрыва (растяжение тканей, богатых эластином)

Слайд 5

Слайд 6

Аморфное вещество соединительной ткани (межуточное вещество)
Клетки соединительной ткани не могут свободно

перемещаться в ней
Коллагеновые фибриллы формируют мощные волокна коллагена, которые практически не распадаются на отдельные нити

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Аморфное вещество соединительной ткани (межуточное вещество)
Эластиновые волокна формируют протяженные сети, которые

после растяжения возвращаются в исходное состояние
Соединительной ткани в целом присущи высокая упругость, малая проницаемость и постоянная степень гидрофильности (определенное количество воды в структуре соединительной ткани)

Слайд 10

Эти особые свойства соединительной ткани обеспечивают компоненты внеклеточного аморфного вещества:
Неколлагеновые белки

аморфного вещества
Углеводные структуры (гетерополисахариды соединительной ткани)

Слайд 11

Неколлагеновые белки соединительной ткани
1. Фибронектины
2. Ламинин
3. Протеогликаны соединительной ткани
4. Белки-регуляторы остеогенеза
Все

эти белки синтезируются клетками соединительной ткани, однако зрелая форма образуется в межклеточном пространстве путем многоступенчатой посттрансляционнной модификации

Слайд 12

Фибронектины
Широко распространены в организме
Некоторые клетки выделяют водорастворимую разновидность фибронектина
Клетки соединительной ткани

продуцируют в основном нерастворимую форму фибронектина

Слайд 13

Строение фибронектина
Фибронектин – типичный пример «модулярных» гликопротеинов
Гомодимер, состоящий из 2 идентичных

полипетидов, каждый из которых имеет молекулярную массу порядка 235 КДа (2 субъединицы фибронектина)
Полипетиды гомодимера связаны друг с другом дисульфидными связями на С-концевой части молекулы

Слайд 14

Строение фибронектина
Каждая субъединица, образованная полипептидной цепью, представляет собой вытянутую структуру, длиной

60-70 нм и диаметром 2-3 нм, содержит ряд небольших функциональных ДОМЕНОВ (блоков)
В фибронектине идентифицированы домены, отвечающие за способность белка связываться с коллагеном, фибрином, фактором XIII свертывания крови, гепарином, компонентом С1 комплемента, клетками разных видов

Слайд 15

Строение фибронектина
Структурные домены относительно устойчивы к протеиназам, но соединены участками, чувствительными

к протеолизу
Все домены фибронектина сильно гликозилированы: присоединеннные олигосахаридные цепи делают белок «клейким», поэтому его называют иногда «билогический клей»

Слайд 16

Строение фибронектина

Слайд 17

Генетика фибронектина
Каждый из этих функциональных блоков – доменов - кодируется в

гене белка одним или парой экзонов
Гены фибронектина во всех типах клеток идентичны, но в разных клетках синтезируются разные варианты фибронектина (разные способы экспрессии генов)
Не все экзоны экспрессируются в каждой молекуле фибронектина

Слайд 18

Роль фибронектина
Нерастворимая форма фибронектина в виде фибриллярной сети располагается на клеточной

поверхности и во внеклеточном матриксе, препятствуя свободному перемещению клеток
Молекулы фибронектина обеспечивают прикрепление клеток к фибриллам внеклеточного матрикса

Слайд 19

Роль фибронектина
Фибронектин связывается с агрегирующимися проколлагеновыми фибриллами и ускоряет образование зрелых

фибрилл
Благодаря фибронектину коллагеновые и эластиновые волокна образуют протяженные упругие структуры
Фибронектины связывают бактерии, попадающие в ткани, и препятствуют их дальнейшему продвижению и размножению
При опухолевых заболеваниях количество фибронектина снижается, что способствует метастазированию опухоли

Слайд 20

Гликозаминогликаны (гетерополисахариды) соединительной ткани
Делятся на 2 группы:
Сульфатированные (содержат остатки серной кислоты)
Несульфатированные

– к ним относится только ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

Слайд 21

Сульфатированные гликозаминогликаны (СГАГ)
Сульфатированные гликозаминогликаны подразделяются на 6 основных типов
5 типов структурно

сходны — в их полисахаридных цепях чередуются дисахаридные звенья, состоящие из остатков сульфатированных аминосахаров (N-ацетилглюкозамина и N-ацетилгалактозамина) и уроновых кислот (D-глюкуроновой или L-идуроновой)

Слайд 22

Сульфатированные гликозаминогликаны (ГАГ)
хондроитин-4-сульфат
хондороитин-6-сульфат
дерматансульфат
гепарин
гепарансульфат

Слайд 23

Число чередующихся дисахаридных звеньев в гликозаминогликанах может быть очень большим
Сульфатные группы

могут присоединяться к гликозаминогликанам через атом кислорода (O-сульфатирование) или через атом азота (N-сульфатирование)

Слайд 24

Кератансульфат – особый тип СГАГ
В СГАГ шестого типа — кератансульфате в

дисахаридных звеньях вместо уроновых кислот находится D-галактоза.

Слайд 25

Пространственная организация СГАГ
Длинные полисахаридные цепи складываются в глобулы
Эти глобулы рыхлые (не

имеют компактной укладки) и занимают сравнительно большой объем
Обычно далее связываются со специальными белками

Слайд 26

Роль СГАГ
УЧАСТВУЮТ В ФОРМИРОВАНИИ ПРОТЕОГЛИКАНОВ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Глюкозаминогликаны являются гидрофильными соединениями, содержат

много гидроксильных групп, имеют значительный отрицательный заряд (много карбоксильных и сульфогрупп)
Значительный отрицательный заряд способствует присоединению к ним положительно заряженных катионов калия, натрия, кальция, магния
Присутствие ионов увеличивает способность удерживать воду, обеспечивая высокие упругие свойства соединительной ткани

Слайд 27

Несульфатированные ГАГ – гиалуроновая кислота
Является одним из основных компонентов внеклеточного матрикса,

формирующим надмолекулярные комплексы протеогликанов
Содержится во многих биологических жидкостях (слюне, синовиальной жидкости и др.)

Слайд 28

Несульфатированные ГАГ – гиалуроновая кислота
Гиалуроновая кислота является главным компонентом синовиальной жидкости,

отвечающим за её вязкость

Слайд 29

Формирование протеогликанов соединительной ткани
Остальные 5 % веса - это специальный

белок COR («сердцевина»)
1 молекула COR-белка может присоединить до 100 молекул СГАГ.
Белковый и небелковый компоненты в протеогликанах связаны прочными ковалентными связями

Слайд 30

Дальнейшая судьба протеогликанов
В клетке протеогликаны образуют сложный надмолекулярный комплекс с гиалуроновой

кислотой
В его составе: гиалуроновая кислота, особые связующие белки, а также протеогликаны
Упругие цепи СГАГ в составе протеогликанов образуют образуют макромолекулярные сетчатые структуры

Слайд 31

Формирование комплекса протеогликанов с гиалуроновой кислотой

Слайд 32

Дальнейшая судьба протеогликанов
Такое химическое строение обеспечивает выполнение функции молекулярного сита с

определенными размерами пор при транспорте различных веществ и метаболитов
Размер пор определяется типом СГАГ, преобладающим в данной конкретной ткани

Слайд 33

Дальнейшая судьба протеогликанов
Например, капсула почечного клубочка обеспечивает селективный транспорт веществ

в процессе ультрафильтрации, работая как молекулярное сито
За счет множества сульфо- и карбоксильных групп сетчатые структуры являются полианионами, способными депонировать воду, некоторые катионы (К+, Na+, Ca+2, Mg+2).

Слайд 34

Строение гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота представляет собой полимер, состоящий из остатков D-глюкуроновой

кислоты и D-N-ацетилглюкозамина, соединённых поочерёдно β-1,4- и β-1,3-гликозидными связями
Молекула гиалуроновой кислоты может содержать до 25 000 таких дисахаридных звеньев

Слайд 35

Строение гиалуроновой кислоты
Природная гиалуроновая кислота имеет молекулярную массу от 5 000

до 20 000 000 Да.
Средняя молекулярная масса полимера, содержащегося в синовиальной жидкости у человека составляет 3 140 000 Да

Слайд 36

Структурное звено гиалуроновой кислоты

Слайд 37

Содержание гиалуроновой кислоты
В теле человека весом 70 кг в среднем содержится

около 15 граммов гиалуроновой кислоты, треть из которой преобразуется (расщепляется или синтезируется) каждый день.

Слайд 38

Синтез гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота синтезируется классом встроенных мембранных белков, называющихся гиалуронат-синтетазами

(HAS)
В организмах позвоночных содержатся три типа гиалуронат-синтетаз: HAS1, HAS2 и HAS3

Слайд 39

Синтез гиалуроновой кислоты
Эти ферменты удлиняют молекулу гиалуроновой кислоты, поочерёдно присоединяя к

исходному полисахариду глюкуроновую кислоту и N-ацетилглюкозамин
В процессе синтеза полимер экструдируется («выдавливается») через клеточную мембрану в межклеточное пространство

Слайд 40

Катаболизм гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота расщепляется семейством ферментов, называемых гиалуронидазами
В организме

человека существуют по меньшей мере семь типов гиалуронидазоподобных ферментов, некоторые из них подавляют опухолеобразование.

Слайд 41

Особенности гиалуроновой кислоты в разных тканях: хрящевая ткань
Гиалуроновая кислота — важный

компонент суставного хряща, в котором присутствует в виде оболочки каждой клетки (хондроцита)
В хряще формируются крупные отрицательно заряженные агрегаты, поглощающие воду
С возрастом длина полимера гиалуроновой кислоты в хряще сильно уменьшается, хотя общее количество ее увеличивается.
Снижение длины цепей гиалуроновой кислоты ухудшает упругие свойства хряща (развитие артрозов, остеохондроза и т.д.)

Слайд 42

Кожа и гиалуроновая кислота
Гиалуроновая кислота входит в состав кожи, где участвует

в регенерации ткани
Принимает значительное участие в пролиферации и миграции клеток,

Слайд 43

Кожа и гиалуроновая кислота
При чрезмерном воздействии на кожу ультрафиолета, происходит её

воспаление («солнечный ожог»), при этом в клетках дермы прекращается синтез гиалуроновой кислоты и увеличивается скорость её распада
Быстрое снижение содержания гиалуроновой кислоты в коже может стимулировать процесс развития злокачественных опухолей кожи

Слайд 44

Новые направления в исследовании роли гиалуроновой кислоты
Гиалуроновая кислота участвует в системе

врождённого иммунитета
Продукты разложения гиалуроновой кислоты (олигосахариды и крайне низкомолекулярные гиалуронаты) проявляют проангиогенные свойства – способствуют росту и восстановлению сосудов в области повреждений
Недавние исследования показали, что фрагменты гиалуроновой кислоты способны индуцировать воспалительный ответ в макрофагах и дендритных клетках при повреждениях тканей и отторжении трансплантированной кожи.

Слайд 45

Использование препаратов гиалуроновой кислоты (гиалуронаны, гели гиалуроновой килсоты)
Катаракта (помутнение хрусталика)
Остеоартрит

и другие болезни суставов: эндопротезы синовиальной жидкости;
Хирургическая среда для офтальмологических операций;
Препараты для мягкого увеличения тканей и заполнения морщин (в том числе в виде внутрикожных инъекций) в косметической хирургии

Слайд 46

Использование гиалуронидаз для коррекции рубцов
Расщепляют гиалуроновую кислоты в тканях на короткие

фрагменты
При этом снижается плотность рубцовой ткани
Стимулируется образование новых сосудов и улучшается кровоснабжение
Активируется деление клеток эпителия в зоне введения гиалуроноидазы

Мукополисахаридозы (болезни накопления в соединительной ткани

Содержание

Эластин: первичная структураФибриллярный белок соединительной тканиВ нем до 90 % гидрофобных

Эластин: пространственная организацияПолипептидные цепи укладываются в пространстве в виде рыхлых глобул

Эластин: роль десмозинового мостикаДесмозин – это структура пиридина, которая образована 4-мя

Аморфное вещество соединительной ткани (межуточное вещество)Клетки соединительной ткани не могут свободно

Аморфное вещество соединительной ткани (межуточное вещество)Эластиновые волокна формируют протяженные сети, которые

Эти особые свойства соединительной ткани обеспечивают компоненты внеклеточного аморфного вещества:Неколлагеновые белки

Неколлагеновые белки соединительной ткани1. Фибронектины2. Ламинин3. Протеогликаны соединительной ткани4. Белки-регуляторы остеогенезаВсе

ФибронектиныШироко распространены в организмеНекоторые клетки выделяют водорастворимую разновидность фибронектинаКлетки соединительной ткани

Строение фибронектинаФибронектин – типичный пример «модулярных» гликопротеиновГомодимер, состоящий из 2 идентичных

Строение фибронектинаКаждая субъединица, образованная полипептидной цепью, представляет собой вытянутую структуру, длиной

Строение фибронектинаСтруктурные домены относительно устойчивы к протеиназам, но соединены участками, чувствительными

Строение фибронектина

Генетика фибронектинаКаждый из этих функциональных блоков – доменов - кодируется в

Роль фибронектинаНерастворимая форма фибронектина в виде фибриллярной сети располагается на клеточной

Роль фибронектинаФибронектин связывается с агрегирующимися проколлагеновыми фибриллами и ускоряет образование зрелых

Гликозаминогликаны (гетерополисахариды) соединительной тканиДелятся на 2 группы:Сульфатированные (содержат остатки серной кислоты)Несульфатированные

Сульфатированные гликозаминогликаны (СГАГ)Сульфатированные гликозаминогликаны подразделяются на 6 основных типов5 типов структурно

Сульфатированные гликозаминогликаны (ГАГ)хондроитин-4-сульфатхондороитин-6-сульфатдерматансульфатгепарингепарансульфат

Число чередующихся дисахаридных звеньев в гликозаминогликанах может быть очень большимСульфатные группы

Кератансульфат – особый тип СГАГВ СГАГ шестого типа — кератансульфате в

Пространственная организация СГАГДлинные полисахаридные цепи складываются в глобулыЭти глобулы рыхлые (не

Роль СГАГУЧАСТВУЮТ В ФОРМИРОВАНИИ ПРОТЕОГЛИКАНОВ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИГлюкозаминогликаны являются гидрофильными соединениями, содержат

Несульфатированные ГАГ – гиалуроновая кислотаЯвляется одним из основных компонентов внеклеточного матрикса,

Несульфатированные ГАГ – гиалуроновая кислотаГиалуроновая кислота является главным компонентом синовиальной жидкости,

Формирование протеогликанов соединительной ткани Остальные 5 % веса - это специальный

Дальнейшая судьба протеогликановВ клетке протеогликаны образуют сложный надмолекулярный комплекс с гиалуроновой