El sulfato de heprano ( HS ) es un polisacárido lineal que se encuentra en todos los tejidos animales. [1] Ocurre como un proteoglicano (HSPG, es decir, Heparán Sulfato Proteoglicano) en el que dos o tres cadenas HS están unidas muy cerca de la superficie celular o proteínas de la matriz extracelular . [2] [3] Es en esta forma que HS se une a una variedad de ligandos de proteínas , incluido Wnt , [4] [5] y regula una amplia gama de actividades biológicas, incluidos los procesos de desarrollo, angiogénesis , coagulación sanguínea, aboliendo la actividad de desprendimiento por GrB (Granzima B), [6] y metástasis tumoral . También se ha demostrado que HS sirve como receptor celular para varios virus, incluido el virus sincitial respiratorio . [7] Un estudio sugiere que el heparán sulfato celular tiene un papel en la infección por SARS-CoV-2, particularmente cuando el virus se une con ACE2. [8]
Los principales HSPG de la membrana celular son los sindecanos transmembrana y los glupicanos anclados con glicosilfosfatidilinositol (GPI) . [9] [10] Otras formas menores de HSPG de membrana incluyen betaglicano [11] y la isoforma V-3 de CD44 presente en queratinocitos y monocitos activados . [12]
En la matriz extracelular, especialmente en las membranas basales , las proteínas centrales de múltiples dominios perlecano , agrina y colágeno XVIII son las principales especies portadoras de HS.
El sulfato de heprano es un miembro de la familia de carbohidratos de los glicosaminoglicanos y está muy relacionado en estructura con la heparina . La heparina, comúnmente conocida como anticoagulante, es una forma altamente sulfatada de HS que, a diferencia de HS, se encuentra principalmente en los gránulos secretores de mastocitos. [13] Ambos consisten en una unidad de disacárido repetida sulfatada de forma variable . Las principales unidades de disacáridos que se encuentran en el heparán sulfato y la heparina se muestran a continuación.
La unidad de disacárido más común dentro del heparán sulfato está compuesta por un ácido glucurónico (GlcA) unido a N -acetilglucosamina (GlcNAc), que generalmente constituye alrededor del 50% de las unidades totales de disacárido. Compare esto con la heparina, donde IdoA (2S) -GlcNS (6S) constituye el 85% de las heparinas del pulmón de res y aproximadamente el 75% de las de la mucosa intestinal porcina. Surgen problemas al definir GAG híbridos que contienen estructuras tanto "similares a heparina" como "similares a HS". Se ha sugerido que un GAG debería calificar como heparina solo si su contenido de grupos N-sulfato excede ampliamente al de grupos N-acetilo y la concentración de grupos O-sulfato excede a la de N-sulfato. [14]
A continuación, no se muestran los disacáridos raros que contienen una glucosamina 3-O-sulfatada (GlcNS (3S, 6S) o un grupo amina libre (GlcNH 3 + ). En condiciones fisiológicas, los grupos éster y amida sulfato se desprotonan y atraen contraiones cargados positivamente a formar una sal Es de esta forma que se cree que existe HS en la superficie celular.