Dermataansulfaat is een gesulfateerd glycosaminoglycaan dat structureel verwant is aan chondroïtinesulfaat, maar gekenmerkt wordt door zijn hoge iduronzuurgehalte. Het speelt essentiële rollen in bindweefsel, vasculaire biologie, stolling en neurale ontwikkeling.

Chemische structuur

Dermataansulfaat is een lineair polysaccharide samengesteld uit herhalende disacharide-eenheden van L-iduronzuur (IdoA) en N-acetyl-D-galactosamine (GalNAc), verbonden door afwisselende β(1→4)- en α(1→3)-glycosidische bindingen. Sulfatering vindt voornamelijk plaats op de 4-positie van GalNAc en variabel op andere hydroxylgroepen, wat leidt tot heterogene mono- en disulfaterede disachariden die een aanzienlijke structurele microheterogeniteit geven. Door de sulfaat- en carboxylaategroepen is het sterk anionisch en werd het historisch “chondroïtinesulfaat B” genoemd, hoewel deze benaming nu wordt ontraden.

Fysicochemische eigenschappen

De dichte negatieve lading van dermataansulfaat bevordert sterke hydratatie en binding van monovalente en divalente kationen, waardoor het polyelektrolytgedrag en hoge viscositeit in oplossing vertoont, zelfs bij matige concentraties. Preparaten uit varkensslijmvlies vertonen doorgaans gemiddelde molecuulmassa’s van 20–30 kDa met brede polydispersiteit en een sulfaat:carboxyl-verhouding van ongeveer 1,0, wat wijst op een overheersing van monosulfaterede eenheden. De conformationele flexibiliteit van iduronzuurresten —die meerdere stoel- en skew-boot-conformeren kunnen aannemen— maakt aanpasbare driedimensionale structuren en hoogaffine interacties met eiwitten mogelijk.

Biosynthese en weefselverdeling

Dermataansulfaat wordt in het Golgi-apparaat gesynthetiseerd op serine-resten van kernproteïnen via een gemeenschappelijke tetrasacharide-linker, gevolgd door polymerisatie en modificatie door epimerasen en sulfotransferasen. Tijdens de biosynthese worden veel glucuronzuurresten in een chondroïtine-achtige voorloper geëpimeriseerd aan C-5 om iduronzuur te vormen, waarna de sulfaterings patronen worden vastgelegd, wat domeinspecifieke structurele regio’s oplevert. Dermataansulfaat is overvloedig aanwezig in de huid, hartkleppen, bloedvaten, longen en pezen, en komt ook voor in de meningen en bepaalde neurale structuren, waar het bijdraagt aan de organisatie van de extracellulaire matrix en mechanische eigenschappen.

Biologische functies

In bindweefsel reguleren proteoglycanen met dermataansulfaat, zoals decorine en biglycan, de collageenfibrillogenese, fibrilafstand en treksterkte van weefsel door binding aan collageenfibrillen en modulatie van hun diameter en packing. Specifieke dermataansulfaatsequenties binden groeifactoren, cytokinen en morfogenen, en beïnvloeden celadhesie, proliferatie, migratie en weefselmorfogenese. In het zenuwstelsel werkt dermataansulfaat als neuritogene modulator, die axonale groei reguleert met effecten die regeneratie kunnen bevorderen of remmen, afhankelijk van sulfaterings patronen en kernproteïnecontext.