Proteoglikani su vrsta molekule koja se nalazi u vezivnom tkivu tijela. Vezivno tkivo je vlaknasto tkivo koje pruža potporu drugim tjelesnim strukturama. Proteoglikani čine glavni dio ekstracelularnog matriksa, materijala između stanica koji pruža strukturnu potporu. Za razliku od ostalih tjelesnih tkiva, ekstracelularni matriks je najvažniji dio vezivnog tkiva.
Proteoglikani su jako glikozilirani glikoproteini. To znači da su to proteini s vezanim lancima polisaharida, vrsta ugljikohidrata. Specifična vrsta polisaharida vezanih za proteoglikane naziva se glikozaminoglikani (GAG). Proteoglikani su negativno nabijeni zbog prisutnosti sulfata i uronskih kiselina. GAG lanci proteoglikana mogu biti napravljeni od kondroitin sulfata, dermatan sulfata, heparin sulfata, heparan sulfata ili keratan sulfata.
Osim vrste GAG-a koji nose, proteoglikani se mogu kategorizirati po veličini. Velike molekule uključuju agrekan, važnu komponentu hrskavice, i versikan, koji se nalazi u krvnim žilama i koži. Male molekule prisutne u raznim vezivnim tkivima uključuju dekorin, biglikan, fibromodulin i lumikan. Budući da su negativno nabijeni, proteoglikani također pomažu privlačenju pozitivnih iona ili kationa, poput kalcija, kalija i natrija. oni također vežu vodu i pomažu u transportu vode i drugih molekula kroz ekstracelularni matriks.
Sve komponente proteoglikana sintetiziraju se unutar stanica. Proteinski dio sintetiziraju ribosomi, koji čine proteine od aminokiselina. Protein se zatim premješta u grubi endoplazmatski retikulum (RER). Glikozilira se u Golgijevom aparatu, još jednoj organeli, u nekoliko koraka.
Prvo, na protein je vezan tetrasaharid na kojem polisaharidi mogu rasti. Zatim se šećeri dodaju jedan po jedan. Kada je proteoglikan gotov, napušta stanicu kroz sekretorne vezikule i ulazi u ekstracelularni matriks.
Skupinu genetskih metaboličkih poremećaja poznatih kao mukopolisaharidoze karakterizira nemogućnost razgradnje proteoglikana zbog odsutnih ili neispravnih lizosomskih enzima. Ovi poremećaji dovode do nakupljanja proteoglikana u stanicama. Ovisno o vrsti proteoglikana koji se može nakupiti, mukopolisaharidoze mogu uzrokovati simptome u rasponu od niskog rasta i hiperaktivnosti do abnormalnog rasta skeleta i mentalne retardacije.