Wikipedia preview

出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2016/05/23 10:31:44」(JST)

wiki ja

プロテオグリカン(Proteoglycan)は、糖と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。

動物成分の多糖（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、ムコ多糖として全身に存在するヒアルロン酸や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

プロテオグリカンは、一定の結合様式を持った分子の総称で、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結合した化合物である。

その後、コンドロイチン硫酸は、プロテオグリカンの部分構造であることがわかってきている。生体成分として多様な機能性を持つと考えられるプロテオグリカンは、もっとも重要な生体成分であり、主要な各種臓器、脳、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、関節軟骨の主成分としても存在している。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。また、プロテオグリカンは、コラーゲンやヒアルロン酸と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。
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と考えられる。

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]。

構造上のプロテオグリカンの定義は、コアタンパクを持ち４０万ダルトン以上の高分子であり、少なくても１つ以上の末端活性部位を保有していることである。プロテオグリカンとコンドロイチン硫酸（分子量が７万ダルトン以下）の構造上の違いは、分子量と末端活性部位の有無である。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ので注意が必要である。

構成グリコサミノグリカンの種類

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。

コンドロイチン硫酸（関連するデルマタン硫酸を含む）

アグリカン、バーシカン、ニューロカン、ブレビカン、デコリン、ビグリカン、セルグリシンなど。
ヘパラン硫酸（ヘパリンを含む）

パールカン、セルグリシン、シンデカン、グリピカンなど。
ケラタン硫酸

ルミカン、ケラトカン、アグリカンなど。
デルマタン硫酸

デコリンなど。
ヒアルロン酸

脚注

^ プロテオグリカンとは-弘前大学プロテオグリカン応用研究プロジェクト

参考文献

新生化学実験講座，糖質Ⅱ，第1版(1991)，第3巻
渡辺秀人，木全弘治，蛋白質核酸酵素，48(8),916-922(2003)
KristianPrydz1,KnutTomasDalen,JournalofCellScience,113,193-205(2000)
久保俊一、高橋謙二、理学療法学,28(3),70-75(2001)
P.J.Roughley,EuropeanCellsandMaterials,12.92-101(2006)
浦野昌子ら,YAKUGAKUZASSHI,128(3),365-375(2008)
MellisaLyet.al.,NatureChemicalBiology,7,827–833(2011)
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
MitsuoMajimaet.al.,InternationalCongressSeries,1223,221-224(2001)
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)
HiroshiSashinami,KeiichiTakagaki,AkioNakane,BBRC,351,1005-1010(2006)
SashinamiHiroshi,TakagakiKeiichi,NakaneAkio,HirosakiMed.J.,59,S235-S243(2007)
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)
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)
SakaeOta,ShuichiYoshihara,KeinosukeIshido,MasanoriTanaka,KeiichiTakagaki,MutsuoSasaki,DigDisSci53,3176-3183(2008)
RyokoUesato,YasuyukiIshibashi,ShusaOhshika,TakuyaNaraoka,SatoshiTih,HirosakiMed.J.,59,98-103(2008)
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)
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)
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)
JunkoMatsubara,YukaTsuda,KanaeWakamatsu,YukikoFujita,TatsujiTakahashi,TeruakiMasutani,ArunasiriIddamalgoda,MakotoTsuboi,10thASCSConferenceSeoulKorea,Abstracts,128-129,fullpaper1-5(2011)
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)
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)
坪井誠，FoodStyle21，15(5)，65-67(2011)
坪井誠，COSMETECHJAPAN,2(6),46-51(2012)

この項目は、化学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:化学／Portal:化学）。

この項目は、生物学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています（プロジェクト:生命科学／Portal:生物学）。

UpToDate Contents

全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.

1. 再発性多発性軟骨炎の病理 pathology of relapsing polychondritis
2. 再発性多発性軟骨炎の病因および発症機序 etiology and pathogenesis of relapsing polychondritis
3. 不安定プラークの病理および病因 pathology and pathogenesis of the vulnerable plaque
4. 変形性関節症の病因 pathogenesis of osteoarthritis
5. 肥満細胞由来のメディエーター mast cell derived mediators

Japanese Journal

P2-1-6 ヒト子宮内膜上皮細胞においてコンドロイチン硫酸プロテオグリカンであるaggrecanの発現はプロゲステロンにより誘導される(Group73 生殖医学(症例)1,一般演題,第63回日本産科婦人科学会学術講演会)

安尾忠浩,北宅弘太郎,北脇城
日本産科婦人科學會雜誌 63(2), 710, 2011-02-01
NAID 110008509553

P1-23-2 切迫早産新規治療としてのプロテオグリカン,プロゲステロンの可能性に関する基礎研究(Group51 妊娠・分娩・産褥の生理・病理16 早産,一般演題,第63回日本産婦人科学会学術講演会)

福山麻美,田中幹二,水沼英樹
日本産科婦人科學會雜誌 63(2), 621, 2011-02-01
NAID 110008509287

Related Pictures

★リンクテーブル★

国試過去問	「100G048」
リンク元	「グリコサミノグリカン」「内膜」「細胞外マトリックス」「中膜」
拡張検索	「コンドロイチン硫酸プロテオグリカン」「プロテオグリカンI」「ヘパラン硫酸プロテオグリカン」
関連記事	「グリカン」「プロ」

「100G048」

　　[★]

関節軟骨の加齢変化はどれか。

a. 硝子様軟骨の菲薄化
b. 細胞数の増加
c. 弾性線維の減少
d. II型コラーゲンの増加
e. プロテオグリカンの増加

[正答]

※国試ナビ4※　［100G047］←［国試_100］→［100G049］

「グリコサミノグリカン」

　　[★]

英: glycosaminoglycan
同: ムコ多糖 mucopolysaccharide
関: プロテオグリカン proteoglycan、コンドロイチン硫酸、酸性ムコ多糖体症、多糖、デルマタン硫酸

概念

細胞間マトリックスを埋める多糖
粘稠性と弾力性が高い粘液
枝分かれのない多糖で、ウロン酸(uronic acid)とヘキソサミン残基(アミノ糖 amino sugar)が交互につながっている
グリコサミノグリカンがタンパク質に結合した化合物がプロテオグリカン

グリコサミノグリカン + 蛋白質　＝　プロテオグリカン

グリコサミノグリカン	ウロン酸	ヘキソサミン残基	結合			局在	-COO^-	-SO₃^-
ヒアルロン酸	D-グルクロン酸	N-アセチル-D-グルコサミン	GlcUA	β1-3	GlcNAc	硝子体、関節液、臍帯	1	0
コンドロイチン4-硫酸	D-グルクロン酸	N-アセチル-D-ガラクトサミン 4-硫酸	GlcUA	β1-3	GalNAc	骨、象牙質、軟骨	1	1
コンドロイチン6-硫酸	D-グルクロン酸	N-アセチル-D-ガラクトサミン 6-硫酸	GlcUA	β1-3	GalNAc	骨、象牙質、軟骨	1	1
デルマタン硫酸	L-イズロン酸	N-アセチル-D-ガラクトサミン 4-硫酸	IdoA	β1-3	GalNAc	皮膚、動脈壁、腱、骨、象牙質	1	1
ケラタン硫酸	D-ガラクトース	N-アセチル-D-グルコサミン 6-硫酸	Gal	β1-4	GlcNAc	軟骨、椎間板、角膜	0	1
ヘパリン	L-イズロン酸 2-硫酸	N-スルホ-D-グルコサミン 6-硫酸	IdoA	α1-4	GlcNAc	小腸、筋肉、肺、脾、腱、肝、肥満細胞	1	3