Heparin‐Protein‐Wechselwirkungen

Heparin, ein zu den Glycosaminoglycanen gehörendes sulfatiertes Polysaccharid, zeigt eine Reihe wichtiger biologischer Wirkungen, die aus der Wechselwirkung mit Proteinen resultieren. Da Heparin die Geschwindigkeit erhöht, mit der Antithrombin die Serinproteasen in der Blutgerinnungskaskade inhibiert, findet es breite Anwendung als Antikoagulans (Antiblutgerinnungsmittel). Heparin und das strukturverwandte Heparansulfat sind komplizierte lineare Polymere, die aus Ketten unterschiedlicher Länge und Sequenz bestehen. Heparansulfat, das an den Oberflächen tierischer Zellen und in der extrazellulären Matrix ubiquitär ist, vermittelt ebenfalls eine Reihe physiologischer und pathophysiologischer Prozesse. Die Schwierigkeiten bei der Beurteilung der Rolle von Heparin und Heparansulfat in vivo können zum Teil auf die Unkenntnis der genauen Struktur und Sequenz dieser Polysaccharide zurückgeführt werden. Abgesehen davon weiß man über Kohlenhydrat‐Protein‐Wechselwirkungen viel weniger als über die eingehend untersuchten Protein‐Protein‐ und Protein‐Nucleinsäure‐Wechselwirkungen. Die neuere umfangreiche Forschung über strukturelle, kinetische und thermodynamische Aspekte der Proteinbindung von Heparin und Heparansulfat führte zu neuen Erkenntnissen über die Heparin‐Protein‐Wechselwirkungen. Viele dieser Wechselwirkungen sind hochspezifisch, deshalb ist es für die Entwicklung neuer Therapeutika von grundlegender Bedeutung, sie auf molekularer Ebene zu verstehen. Dieser Aufsatz konzentriert sich auf die strukturellen und konformativen Eigenschaften von Heparin, die für die Wechselwirkungen mit Proteinen wichtig sind, außerdem wird die Wechselwirkung von Heparin und Heparansulfat mit ausgewählten Heparin‐bindenden Proteingruppen behandelt.