Štruktúra glykoproteínov, funkcie, triedy a príklady

Ten glykoproteíny ani Gluproteíny Sú to transmarketové proteíny, ktoré sú súčasťou veľkej rodiny membránových glykonjugátov a sú prítomné u zvierat, rastlín a mikroorganizmov, ako sú baktérie, kvasinky a oblúky.

Prvýkrát ich definoval v roku 1908 Výbor pre proteínovú nomenklatúru Americkej biochemickej spoločnosti a sú výsledkom glykozidného zväzku proteínu s uhľohydrátovou časťou zvanou Glucano.

Štruktúra lektiny monoméru

Sú to obzvlášť hojné proteíny na povrchu plazmatickej membrány mnohých buniek a tvoria dôležitú časť uhľohydrátovej vrstvy, ktorá ich pokrýva a v mnohých prípadoch sa nazýva glukocálix.

Prekurzorové proteíny glykoproteínov sú kovalentne modifikované v endoplazmatickom retikule a Golgiho komplexe mnohých eukaryotov po ich translácii, hoci existujú aj prípady glykozylácie v cytozole, ale sú menej časté a vyskytujú sa s jediným typom cukru.

Glykozylácia proteínu má často dôležité funkčné účinky na svoju aktivitu, pretože sa môže podieľať na skladaní, a preto na vytvorenie svojej terciárnej štruktúry.

Glukány majú pre bunku viac biologicky dôležitých funkcií, pretože môžu udeľovať špecifickosť bunkám a zúčastňovať sa na intra a medzibunkových signalizačných procesoch, pretože sú ligandami pre endogénne a exogénne receptory.

Glykoproteíny, ako aj zvyšok Glyconjugadosu sú také dôležité, že bunka venuje až 1% svojho genómu glykozylačnému mechanizmu a u ľudí sa viac ako 70% proteínov modifikuje glykozilatáciou.

[TOC]

Štruktúra

Štruktúra glykoproteínov sa študuje na základe ich aminokyselinovej sekvencie, glykozylačných miest v sekvencii a štruktúr glukánových častí, ktoré sú na týchto miestach spojené.

Reťazce oligosacharidov, ktoré sa viažu glykozyláciou na tieto proteíny. Niektoré proteíny majú jeden reťazec oligosacharidov, ale iné môžu mať viac ako jeden a tieto sa dajú rozvetviť.

Spoja medzi oligosacharidmi a proteínmi sa vyskytuje prostredníctvom anomérneho uhlíka uhlíka a hydroxylovou skupinou (-OH) serínového alebo treonínového zvyšku v prípade Ani-glykozylácia alebo prostredníctvom amida dusíka asparagínového zvyšku v prípade N-glykozylácia.

United sacharidy môžu predstavovať až 70% molekulovej hmotnosti glykoproteínu a charakteristiky uhľohydrátovej časti (napríklad veľkosť a záťaž) môžu chrániť niektoré proteíny pred enzymatickou proteolýzou.

Môže vám slúžiť: kukuričná múka agar: základ, príprava a použitie

Rovnaký proteín môže mať v rôznych tkanivách rôzne glykozylačné vzorce, ktoré z neho robia iný glykoproteín, pretože kompletná štruktúra zahŕňa nielen aminokyselinový odpad a ich priestorové usporiadanie, ale aj k týmto oligosacharidom pripevnené.

Medzi zvyšky cukru, ktoré sú opakovane v glykoproteínoch, patria: d-galaktóza, D-kinea, D-glukóza, L-fukóza, d-xilosa, L-arabinofuranosa, N-acetyl-d-glykozamín, N-acetyl-galaktosamina , niektoré kyseliny sialovej a modifikácie všetkých týchto.

Funkcia

Štrukturálny

Zo štrukturálneho hľadiska poskytujú glykoproteíny uhľohydrátové reťazce, ktoré sa podieľajú na ochrane a mazaní buniek, pretože sú schopné hydratovať a tvoriť viskóznu látku, ktorá odoláva mechanickým a chemickým agresiám.

V baktériách a oblúkoch sú tiež niektoré glykoproteíny a to sú dôležité zložky vrstvy S, čo je najvzdialenejšia vrstva bunkového krytu.

Okrem toho sa tiež nachádzajú ako zložky proteínov flagelínu, ktoré sú súčasťou bičíkových vlákien, ktoré používajú ako lokomotorické orgány.

Rastliny majú tiež štrukturálne glykoproteíny, ktoré sa vyznačujú komplexnými glykozylačnými vzormi a možno ich nájsť ako súčasť štruktúry bunkovej steny alebo v extracelulárnej matrici.

Bunkové rozpoznávanie

Glykoproteíny Cvičenie transcendentálnych funkcií, ako sú rozpoznávacie miesta medzi bunkami, pretože mnoho receptorov bunkového povrchu je schopných rozpoznať špecifické oligosacharidové sekvencie.

Príklad medzibunkových rozpoznávaní, ktoré sa vyskytujú prostredníctvom oligosacharidových reťazcov na bunkovom povrchu, je prípad rozpoznávania medzi vajíčkom a spermiou, ktorý je potrebný na to, aby sa fenomén oplodnenia podával v mnohobunkových organizmoch so sexuálnou reprodukciou so sexuálnou reprodukciou.

Krvná skupina u ľudí je určená identitou cukrov pripojených k glykoproteínom, ktoré ich špecifikujú. Protilátky a mnoho hormónov sú tiež glykoproteíny a ich funkcie sú nevyhnutné pre signalizáciu a obranu tela.

Bunková adhézia

Imunitný systém cicavcov T bunky majú glykoproteín s adhéznou doménou známymi ako CD2, čo je kľúčovou zložkou imunitnej stimulácie, pretože spojenie medzi lymfocytmi a antigénmi prezentujúcimi bunky prostredníctvom jeho prijímača, CD58 glykoproteín.

Niektoré vírusy, ktoré majú dôležité patogénne funkcie pre mnohé cicavce, a medzi nimi ľudské bytosti majú povrchové glykoproteíny, ktoré pracujú v adhéznych procesoch vírusovej častice do buniek, ktoré parazitizujú.

Môže vám slúžiť: autotrofické organizmy

To je prípad proteínu gp120 ľudského vírusu získanej imunodeficiencie alebo HIV, ktorý interaguje s povrchovým proteínom ľudských buniek známych ako GP41 a spolupracuje s vírusovým vstupom do bunky do bunky.

Rovnakým spôsobom sa mnoho glykozylovaných proteínov podieľa na dôležitých procesoch bunkovej adhézie, ktoré sa uskutočňujú v bežnom živote buniek prítomných v mnohých tkanivách mnohobunkových organizmov.

Glykoproteíny ako terapeutické ciele

Tieto komplexy proteínového uhľohydrátu sú bielymi uprednostňovanými mnohými patogénmi, ako sú parazity a vírusy, a mnoho glykoproteínov s aberantnými glykozylačnými vzormi má určujúce funkcie pri autoimunitných chorobách a rakovinách.

Z týchto dôvodov rôzni vedci dali úlohu zvýšiť tieto proteíny ako možné terapeutické ciele a na návrh diagnostických metód, terapií novej generácie a dokonca aj pre dizajn vakcíny.

Tried

Klasifikácia glykoproteínov je založená hlavne na povahe glykozidického spojenia, ktoré spája porcie bielkovín a uhľohydrátov a na charakteristikách Spojených glukánov.

Podľa sladkého odpadu môžu byť glykoproteíny mať s monosacharidmi, disacharidmi, oligosacharidmi, polysacharidmi a odvodené z nich a odvodené. Niektorí autori zvažujú klasifikáciu glykoproteínov v:

- Proteoglykány, ktoré sú podtriedy v skupine glykoproteínov, ktoré obsahuje v časti uhľohydrátov, polysacharidy zložené hlavne z aminoazú (glukosaminoglykány).

- Glykopeptidy, ktoré sú molekuly zložené z uhľohydrátov pripojených k oligopeptidom tvoreným aminokyselinami v ich konformáciách L a/alebo D.

-  Gluco aminokyseliny, ktoré sú aminokyseliny pripojené k sacharidu prostredníctvom akéhokoľvek typu kovalentnej väzby.

- Glykozilové aminokyseliny, ktoré sú aminokyseliny pripevnené k sacharidovej časti cez O-, N- alebo S-Glycycozidické väzby.

V nomenklatúre týchto proteínov sa tak zjednotení s uhľohydrátom používajú predpony O-, N- a S- na špecifikáciu, prostredníctvom ktorých sú spojené cukry spojené s polypeptidovým reťazcom.

Príklady

- Glyforín A je jedným z najlepších študovaných glykoproteínov: Je to integrálny proteín erytrocytovej membrány (bunky alebo červené krvné bunky krvi) a má 15 reťazcov oligosacharidov spojených s aminoacidickým odpadom N-terminálnej oblasti cez prepojenia Ani-glykosidic a reťazec spojený s odkazom N-glykozidický.

- Väčšina krvných bielkovín sú glykoproteíny a táto skupina zahŕňa imunoglobulíny a mnoho hormónov.

Môže vám slúžiť: Dôležitosť uhlíka v živých bytostiach

- Lactoalbumín, proteín prítomný v mlieku, je glykosilada, ako aj mnoho pankreatických a lyozomálnych proteínov.

- Lektíny sú uhľohydráty proteíny a pre nich majú v rozpoznávaní viac funkcií.

- Je tiež potrebné zdôrazniť veľa živočíšnych hormónov, ktoré sú glykoproteíny; Medzi nimi môže spomenúť lutropín (LH), folitropín (FSH) a tyrotropín (TSH), ktoré sú syntetizované v prednej hypofýze a chorionickom gonadotropíne, ktorý sa vytvára v placente ľudí, primátov a koní.

Tieto hormóny majú reprodukčné funkcie, pretože LH stimuluje steroidogenézu vo vaječníkoch a semenných bunkách Leydig.

- Kolagén, hojný proteín, ktorý predstavuje prioritu v tkanivách zvierat, predstavuje obrovskú rodinu glykoproteínov zložených z viac ako 15 typov proteínov, ktoré majú, hoci majú veľa spoločných charakteristík, sú celkom odlišné.

Tieto proteíny obsahujú „nekolagénne“ porcie, z ktorých niektoré sú tvorené uhľohydrátmi.

- Extensíny sú zeleninové proteíny, ktoré pozostávajú z nerozpustnej siete glykoproteínov, ktorá je bohatá na hydroxiprolín a serínové zvyšky. Nachádzajú sa na stene rastlinných buniek a myslia si, že pôsobia na obranu proti rôznym typom stresu a patogénov.

- Rastliny majú tiež lektínové proteíny a špeciálnym príkladom sú zemiakové lektíny, ktoré majú zjavne schopnosť spájať krvinky, ako sú erytrocyty.

- Nakoniec, ale v neposlednom rade sa dajú vymenovať mucinas, ktoré sú glykoproteínmi vylučované v slizniciach a sú súčasťou slín u zvierat, plnenie mazania a signalizačných funkcií, hlavne.

Odkazy

1. Montreuil, J., VliegentHart, J., & Schachter, h. (Devätnásť deväťdesiatpäť). Glykoproteíny. (. Neuberger & L. Deenen, eds.). Elsevier.
2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Lehninger princípy biochémie. Vydanie omega (5. vydanie.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
3. Struwe, w., & Cosgrave a. (2011). Funkčná a štrukturálna proteomika glykoproteínov. (R. Owens & J. Nettleship, eds.). Londýn: Springer.
4. Voet, D., & Voet, J. (2006). Biochémia (3. vydanie.). PAN -AMERICKÝ ZDROJE.
5. Wittman, v. (2007). Glykopeptidy a glykoproteíny. Syntéza, štruktúra a aplikácia. (V. Balzani, J.-M. Lehn, a. Od Meijere, s. Zákon, k. Houk, s. Schreiber, J. Thiem, eds.). Leipzig: Springer Science + Business Media, LLC.