葡糖胺聚糖

中文名稱：葡糖胺聚糖

英文名稱：glucosaminoglycan

其他名稱：殼聚糖(chitosan)

定義：殼多糖脱乙酰後得到的產物。為一些分子質量和脱乙酰度不同的分子的混合物。

葡糖胺聚糖（GAGs）是由重複的雙糖單元組成的無分枝的多糖鏈。在重複的雙糖中，兩種糖中的其中一種總是氨基糖（N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰半乳糖），在大多數情況下是被硫酸化的。另一種通常是糖醛酸。因為它們的大部分糖上都有硫酸鹽或者羧基，葡糖胺聚糖帶有很高的負電荷。事實上，它們是動物細胞產生的負電荷最多的分子。葡糖胺聚糖主要分為四大類：（1）透明質酸，（2）硫痠軟骨素和硫酸皮膚素，（3）硫酸肝素，（4）硫酸角蛋白。主要由它們糖-糖之間的連接類型以及硫酸鹽基團的數量和位置來區分。

透明質酸（玻尿酸）是一種相對簡單的葡糖胺聚糖。它由一條長鏈組成，由多達25000個重複的雙糖單元組成，每個單元都帶有一個負電荷。和其它葡糖胺聚糖一樣，每個雙糖單位中的一個糖單體是氨基糖。透明質酸在成年動物的所有組織和液體中以不同數量存在，在早期胚胎中尤其豐富。透明質酸並不是一個典型的葡糖胺聚糖，因為它不含硫酸糖，而且它所有的雙糖單位都是相同的。同時，它的鏈長度巨大，而且通常不與任何核心蛋白共價連接。此外，其它葡糖胺聚糖是在細胞內合成並通過胞外分泌釋放的，而透明質酸是通過嵌入細胞膜的酶複合物直接從細胞表面旋出的。

由於多聚糖鏈太硬以及它們的強親水性，葡糖胺聚糖無法摺疊成緊湊的球狀結構，相反，它們更傾向於採用高度擴展的構象，這種構象相對於其質量來説佔據了巨大的體積，因此，即使在非常低的濃度下，葡糖胺聚糖也能形成水合凝膠。

在結締組織中，葡糖胺聚糖的質量通常小於蛋白質質量的10%，細胞外基質幾乎完全由膠原蛋白組成，但葡糖胺聚糖佔據了大部分細胞外空間。因此葡糖胺聚糖在結締組織的細胞外基質中起着有效的“空隙填充物”的作用。它們的高密度負電荷吸引了大量的陽離子，尤其是滲透活性高的鈉離子，導致大量的水被吸入基質，這就產生了膨脹壓力，而這種壓力可以通過與蛋白聚糖交織的膠原纖維的張力來平衡。這種基質堅韌、有彈性、抗壓縮。例如，排列在膝關節上的軟骨基質可以以這種方式承受數百個大氣壓的壓力。

葡糖胺聚糖合成缺陷會影響許多不同的身體系統。例如，在一種罕見的人類遺傳病中，存在一種嚴重的合成硫酸皮膚素缺陷的疾病，受影響的個體身材矮小，提前衰老，皮膚、關節、肌肉和骨骼普遍存在缺陷。

：生物化學與分子生物學（一級學科）；糖類（二級學科）