Glykoproteiinit

Glykoproteiinit (vanhentuneet glykoproteiinit ) ovat kaksikomponenttisia proteiineja , joissa molekyylin proteiini ( peptidi ) on sitoutunut kovalenttisesti yhteen tai useampaan heterooligosakkaridiryhmään . Glykoproteiinien lisäksi on olemassa myös proteoglykaaneja ja glykosaminoglykaaneja .

Glykoproteiinit ovat tärkeä rakennekomponentti eläin- ja kasviorganismien solukalvoissa. Glykoproteiineihin kuuluu suurin osa proteiinihormoneista. Punasolukalvon glykoproteiinit , jotka ovat spesifisesti glykosyloituja tietyillä hiilihydraattitähteillä, mutta joissa on homologinen proteiiniosa, määräävät ennalta ihmisen veriryhmän . Myös glykoproteiinit ovat kaikki vasta -aineita , interferoneja , komplementtikomponentteja , veriplasman proteiineja , maitoproteiineja, reseptoriproteiineja jne.

Glykosylaation tyypit

Glykosylaatiotyyppejä on useita, vaikka kaksi ensimmäistä ovat yleisimpiä:

  1. N-glykosylaatiossa sokerit kiinnittyvät typpeen, yleensä asparagiinin amidisivuketjuun,
  2. O-glykosylaatiossa sokerit kiinnittyvät happeen, tavallisesti seriiniin tai treoniiniin, mutta myös tyrosiiniin tai ei-kanonisiin aminohappoihin, kuten hydroksylysiiniin ja hydroksiproliiniin
  3. P-glykosylaatiossa sokerit kiinnittyvät fosfoseriinin fosforiin
  4. C-glykosylaatiossa sokerit kiinnittyvät suoraan hiileen, esimerkiksi kun mannoosia lisätään tryptofaaniin
  5. S-glykosylaation aikana beeta-GlcNAc kiinnittyy kysteiinitähteen rikkiatomiin [2]
  6. Glykoinnissa, joka tunnetaan myös nimellä ei-entsymaattinen glykosylaatio, sokerit kiinnittyvät kovalenttisesti proteiini- tai lipidimolekyyliin ilman entsyymin kontrolloivaa toimintaa, mutta Maillardin reaktion (esim. glykosyloituneen hemoglobiinin ) kautta.

Monosakkaridit

Monosakkarideja, joita yleisesti löytyy eukaryoottien glykoproteiineista, ovat: se voi olla glukoosi , fukoosi , mannoosi , glukosamiini , galaktosamiini , ksyloosi , siaalihapot , galaktoosi jne. [3] :526

Tietyt proteiiniin liittyvät monosakkaridit muuttavat proteiinin biokemiallisia ja immunologisia ominaisuuksia, sen spatiaalista konfiguraatiota jne. Tärkeä erikoistapaus on proteiinien sitoutuminen siaalihappoon, mikä johtaa sialoglykoproteiinien muodostumiseen. Tyypillisissä tapauksissa siaalihappoon sitoutuminen määrää proteiinin T 1/2 :n nousun veriplasmassa . Proteiineissa, joissa on solun ulkopuolelle ulottuvia segmenttejä, myös solunulkoiset segmentit ovat usein glykosyloituneita. Glykoproteiinit ovat tärkeitä kalvoproteiineja, joissa niillä on rooli solujen välisissä vuorovaikutuksissa.

Tärkeimmät ihmisen glykoproteiinien sisältämät sokerit [4]
Sokeri Tyyppi lyhenne
β-D- glukoosi Heksoosi glc
β-D- galaktoosi Heksoosi Gal
p-D- mannoosi Heksoosi Mies
a-L- fukoosi Deoksiheksoosi Vittu
N-asetyyligalaktosamiini aminoheksoosi GalNAc
N-asetyyliglukosamiini aminoheksoosi GlcNAc
N-asetyylineuramiinihappo Aminononulosonihappo ( siaalihappo ) NeuNAc
Ksyloosi pentoosi xyl

Esimerkkejä

Yksi esimerkki elimistöstä löytyvistä glykoproteiineista ovat musiinit , jotka erittyvät hengitysteiden ja ruoansulatuskanavan limaan. Musiiniin kiinnittyneet sokerit antavat niille merkittävän vedenpidätyskyvyn ja tekevät niistä myös vastustuskykyisiä ruoansulatusentsyymien proteolyysille. Glykoproteiinit ovat tärkeitä leukosyyttien tunnistamisessa :

Muita esimerkkejä glykoproteiineista ovat:

  1. gonadotropiinit (luteinisoiva hormoni, follikkelia stimuloiva hormoni)
  2. glykoproteiini IIb/IIIa, verihiutaleista löytyvä integriini, jota tarvitaan normaaliin verihiutaleiden aggregaatioon ja endoteeliin kiinnittymiseen
  3. munasolua ympäröivän pellucidin komponentit, jotka ovat välttämättömiä vuorovaikutuksessa siittiöiden kanssa
  4. rakenteellisia glykoproteiineja, joita löytyy sidekudoksesta. Ne auttavat sitomaan yhteen kuituja, soluja ja sidekudoksen perusainetta. Ne voivat myös auttaa kudoskomponentteja sitoutumaan epäorgaanisiin aineisiin, kuten kalsiumiin luissa.
  5. Glykoproteiini-41 ( gp41 ) ja glykoproteiini-120 ( gp120 ) ovat HIV-viruksen vaippaproteiineja
  6. Liukoiset glykoproteiinit ovat usein erittäin viskooseja, kuten ne, joita löytyy munanvalkuaisesta tai veriplasmasta
  7. Mirakuliini on Synsepalum dulcificumista uutettu glykoproteiini , luonnollinen makeutusaine, joka muuttaa ihmisen kielen reseptorien kykyä tunnistaa happamat ruoat makeiksi [5] .
  8. Erilaiset pintaglykoproteiinit mahdollistavat unipahoinvoinnin trypanosomiloisen paeta isännän immuunivastetta.

Hormonit

Hormonit, jotka ovat glykoproteiineja, sisältävät:

Ero glykoproteiinien ja proteoglykaanien välillä

Lainaus IUPACin suosituksista [6] :

Glykoproteiini on yhdiste, joka sisältää hiilihydraatteja (tai glykaania), joka on kovalenttisesti liitetty proteiiniin. Hiilihydraatti voi olla monosakkaridin, disakkaridin (disakkaridien) muodossa. oligosakkaridit, polysakkaridit tai niiden johdannaiset (esim. sulfo- tai fosfosubstituoidut). Yksi, useita tai useita hiilihydraattiyksiköitä voi olla läsnä. Proteoglykaanit ovat glykoproteiinien alaluokka, jossa hiilihydraattiyksiköt ovat aminosokereita sisältäviä polysakkarideja . Sellaiset polysakkaridit tunnetaan myös glykosaminoglykaaneina.

Toiminnot

Joitakin glykoproteiinien suorittamia toimintoja: [3] :524
Toiminto Glykoproteiinit
Sidekudos ja jänteet kollageenit
Voiteluaine ja suoja Mucins
kuljetusmolekyyli Transferriini , seruloplasmiini
immunologinen molekyyli Immunoglobuliinit , [7 ] histokompatibiliteettiantigeenit
Hormoni Ihmisen koriongonadotropiini (hCG), kilpirauhasta stimuloiva hormoni (TSH)
Entsyymi Esimerkiksi alkalinen fosfataasi, patatiini
Solujen kiinnityksen tunnistussivusto Erilaiset proteiinit, jotka osallistuvat solujen välisiin (esim. siittiö-oosyytti), virus-solu-, bakteeri-solu- ja hormoni-soluvuorovaikutuksiin
Pakkasnesteproteiini Jotkut kylmän veden kalojen plasmaproteiinit
Ole vuorovaikutuksessa tiettyjen hiilihydraattien kanssa Lektiinit, selektiinit (soluadheesiolektiinit), vasta-aineet
Reseptori Erilaiset proteiinit, jotka osallistuvat hormonien ja lääkkeiden toimintaan
Vaikuttaa tiettyjen proteiinien laskostumiseen Kalneksiini, kalretikuliini
Kehittämissääntely Notch ja sen analogit, tärkeimmät proteiinit
Hemostaasi (ja tromboosi) Spesifiset glykoproteiinit verihiutaleiden pintakalvoilla

Muistiinpanot

  1. ↑ Ruddock, LW; Molinari, M. (2006). "N-glykaanin käsittely ER-laadunvalvonnassa". Journal of Cell Science . 119 (21): 4373-4380. DOI : 10.1242/jcs.03225 . PMID  17074831 .
  2. ↑ Stepper, Judith; Shastri, Shilpa; Loo, Trevor S.; Preston, Joanne C.; Novak, Petr; Mies, Petr; Moore, Christopher H.; Havlíček, Vladimir; Patchett, Mark L. (18.1.2011). "Kysteiini-S-glykosylaatio, uusi translaation jälkeinen modifikaatio, joka löytyy glykopeptidibakteriosiineista." F.E.B.S. kirjeet _ ]. 585 (4): 645-650. DOI : 10.1016/j.febslet.2011.01.023 . ISSN  0014-5793 . PMID21251913  . _
  3. ↑ 1 2 Robert K. Murray, Daryl K. Granner ja Victor W. Rodwell: "Harper's Illustrated Biochemistry, 27. painos", McGraw–Hill, 2006
  4. ↑ Glykaaniluokitus Arkistoitu 27. lokakuuta 2012 Wayback Machinen SIGMA :ssa
  5. ↑ Theerasilp S., Kurihara Y. Makua muokkaavan proteiinin, mirakuliinin, täydellinen puhdistus ja karakterisointi ihmehedelmistä  //  J. Biol. Chem.  : päiväkirja. - 1988. - elokuu ( nide 263 , nro 23 ). - P. 11536-11539 . — PMID 3403544 .
  6. ↑ Glykoproteiinien, glykopeptidien ja peptidoglykaanien nimikkeistö, Recommendations 1985 . www.qmul.ac.uk. _ Haettu 16. maaliskuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 3. kesäkuuta 2021.
  7. ↑ Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin M, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (2015). "Glykaanit immuunijärjestelmässä ja muuttunut glykaaniteoria autoimmuniteetista" . J Autoimmun . 57 (6): 1-13. DOI : 10.1016/j.jaut.2014.12.002 . PMC  4340844 . PMID  25578468 .

Katso myös