Glykoproteiner strukturer, funksjoner, klasser og eksempler

De glykoproteiner enten Glukoproteiner De er transmarkedsproteiner som er en del av den store familien av membranglyconjugates og er til stede i dyr, planter og mikroorganismer som bakterier, gjær og buer.

De ble først definert i år 1908 av Protein Nomenclature Committee of the American Biochemical Society og er resultatet av den glykosidiske foreningen av et protein med en karbohydratdel kalt Glucano.

Struktur av Lectina Monomer

De er spesielt rikelig med proteiner på overflaten av plasmamembranen til mange celler og utgjør en viktig del av karbohydratlaget som dekker dem, og som i mange tilfeller kalles glukocálix.

Forløperproteinene til glykoproteinene modifiseres kovalent i det endoplasmatiske retikulumet og Golgi -komplekset til mange eukaryoter etter deres oversettelse, selv om det også er tilfeller av glykosylering i cytosol, men de er mindre vanlige og forekommer med en enkelt type sukker.

Proteinglykosylering har ofte viktige funksjonelle effekter i sin aktivitet, siden den kan delta i folding og derfor i etableringen av dens tertiære struktur.

Glukaner har flere biologisk viktige funksjoner for cellen, siden de kan gi celler spesifisitet og delta i intra og intercellulære signalprosesser, siden de er ligander for endogene og eksogene reseptorer.

Glykoproteiner, så vel som resten av glyconjugados, er så viktig at en celle dedikerer opptil 1% av genomet til glykosyleringsmaskiner, og hos mennesker er mer enn 70% av proteiner modifisert ved glykosilering.

[TOC]

Struktur

Strukturen av glykoproteiner studeres basert på deres aminosyresekvens, glykosyleringssteder i sekvensen og strukturene til glukandeler som er sammen med disse stedene.

Oligosakkaridekjedene som binder seg ved glykosylering til disse proteinene er vanligvis veldig forskjellige, men de er korte, siden de ikke overstiger 15 sukkeravfall. Noen proteiner har en enkelt oligosakkaridkjede, men andre kan ha mer enn en, og disse kan forgrenes.

Forbundet mellom oligosakkarider og proteiner skjer gjennom det anomere karbohydratkarbon og hydroksylgruppen (-OH) til en serin eller treoninrest, i tilfelle av ENTEN-glykosylering, eller gjennom amida nitrogen av asparaginrest, i tilfelle av N-glykosylering.

De forente karbohydrater kan representere opptil 70% av molekylvekten til et glykoprotein og egenskapene til karbohydratpartiet (for eksempel størrelse og belastning) kan beskytte noen proteiner mot enzymatisk proteolyse.

Kan tjene deg: maismel agar: fundament, forberedelse og bruk

Det samme proteinet kan i forskjellige vev ha forskjellige glykosyleringsmønstre som gjør det til et annet glykoprotein, siden den komplette strukturen ikke bare inkluderer aminosyreavfall og deres romlige arrangementer, men også til oligosakkarider festet til disse.

Blant sukkerrestene som gjentatte ganger er i glykoproteiner er: D-galaktose, D-Kinesea, D-glukose, L-fucose, D-Xilosa, L-arabinofuranosa, N-acetyl-D-glykosamin, N-acetyl-D-galaktosamina , noen sialinsyrer og modifikasjoner av alle disse.

Funksjoner

Strukturell

Fra det strukturelle synspunktet gir glykoproteiner karbohydratkjeder som deltar i beskyttelse og smøring av celler, siden disse er i stand til å hydrere og danne et tyktflytende stoff som motstår mekaniske og kjemiske aggresjoner.

I bakterier og buer er det også noen glykoproteiner, og dette er viktige komponenter i lagene, som er det ytterste laget av celledekselet.

I tillegg blir de også funnet som bestanddeler av flagelinproteiner, som er en del av de flagellære filamentene som de bruker som lokomotoriske organer.

Planter har også strukturelle glykoproteiner som er preget av komplekse glykosyleringsmønstre og kan bli funnet som en del av celleveggstrukturen eller i den ekstracellulære matrisen.

Cellulær anerkjennelse

Glykoproteiner trener transcendentale funksjoner som gjenkjennelsessteder mellom celler, siden mange celleoverflatreseptorer er i stand til å gjenkjenne spesifikke oligosakkaridsekvenser.

Eksempel på intercellulære gjenkjennelser som skjer gjennom oligosakkaridekjeder på celleoverflaten er tilfellet av gjenkjennelse mellom eggløsningen og sædcellen, nødvendig for at fenomenet befruktning skal gis i flercellede organismer med seksuell reproduksjon med seksuell reproduksjon.

Blodgruppe hos mennesker bestemmes av identiteten til sukker som er festet til glykoproteiner som spesifiserer dem. Antistoffer og mange hormoner er også glykoproteiner, og deres funksjoner er viktige for kroppssignalering og forsvar.

Cellulær vedheft

Pattedyrimmunsystem T -celler har et glykoprotein med vedheftingsdomener kjent som CD2, som er en nøkkelkomponent for immunstimulering siden foreningen mellom lymfocytten og antigenet som presenterer celler gjennom mottakeren, cd58 glykoproteinet.

Noen virus som har viktige patogene funksjoner for mange pattedyr, og blant dem har mennesker overflategykoproteiner som fungerer i vedheftingsprosessene til den virale partikkelen til cellene som parasiterer.

Kan tjene deg: autotrofe organismer

Slik er tilfellet med gp120 -proteinet til det humane viruset av ervervet immunsvikt eller HIV, som samhandler med et overfladisk protein av humane celler kjent som gp41 og samarbeider med virusinngangen til cellen.

På samme måte deltar mange glykosylerte proteiner i viktige cellulære vedheftingsprosesser som foregår i det vanlige livet til cellene som er til stede i mange vev av flercellede organismer.

Glykoproteiner som terapeutiske mål

Disse protein-karbohydratkompleksene er de hvite som foretrekkes av mange patogener som parasitter og virus, og mange glykoproteiner med avvikende glykosyleringsmønstre har bestemmende funksjoner ved autoimmune sykdommer og kreftformer.

Av disse grunner har forskjellige forskere gitt oppgaven med å heve disse proteinene som mulige terapeutiske mål og for utforming av diagnostiske metoder, nye generasjonsbehandlinger og til og med for vaksinedesign.

Klasser

Klassifiseringen av glykoproteiner er hovedsakelig basert på arten av den glykosidiske koblingen som forener protein- og karbohydratdeler og på egenskapene til de forente glukanene.

I følge sukkerholdig avfall kan glykoproteiner fås med monosakkarider, disakkarider, oligosakkarider, polysakkarider og avledet fra disse. Noen forfattere vurderer en klassifisering av glykoproteiner i:

- Proteoglykaner, som er en underklasse i gruppen av glykoproteiner som den inneholder, i karbohydratpartiet, polysakkarider som hovedsakelig er sammensatt av aminoazúces (glukosaminoglykaner).

- Glykopeptider, som er molekyler sammensatt av karbohydrater festet til oligopeptider dannet av aminosyrer i deres konformasjoner L og/eller D.

-  Gluco -aminosyrene, som er aminosyrer festet til et sakkarid gjennom alle typer kovalente bindinger.

- Glykosil-aminosyrene, som er aminosyrer festet til en sakkarid-del gjennom O-, n- eller S-glycykosidbindinger.

I nomenklaturen til disse proteiner som således forente seg til karbohydrater, brukes prefiksene o-, n- og s- for å spesifisere gjennom hvilke koblinger sukkeret er forbundet til polypeptidkjeden.

Eksempler

- Glyphorine A er et av de best studerte glykoproteinene: det er et integrert protein av erytrocyttmembranen (celler eller røde blodlegemer i blodet) og har 15 kjeder av oligosakkarider koblet kovalent til aminosyreavfallet til den N-terminale regionen gjennom av lenker ENTEN-glykosid og en kjede samlet av en lenke N-glykosid.

- De fleste blodproteiner er glykoproteiner, og denne gruppen inkluderer immunoglobuliner og mange hormoner.

Kan tjene deg: viktigheten av karbon i levende vesener

- Laktoalbumin, et protein som er til stede i melk, er glykosilada, i tillegg til mange pankreas- og lyosomale proteiner.

- Lectinas er karbohydratforbundsproteiner, og for dem har de flere funksjoner i anerkjennelse.

- Det er også nødvendig å fremheve mange dyrehormoner som er glykoproteiner; Blant disse kan den nevne Lutropin (LH), Folitropin (FSH) og tyrotropin (TSH), som er syntetisert i den fremre hypofysen, og korionisk gonadotropin som er produsert i placenta av mennesker, primater og hestene.

Disse hormonene har reproduktive funksjoner siden LH stimulerer steroidogenesen i eggstokkene og testikulære celler i Leydig.

- Kollagen, rikelig med protein som er prioritert i dyreforbindende vev, representerer en enorm familie av glykoproteiner sammensatt av mer enn 15 typer proteiner som, selv om de har mange egenskaper til felles, er ganske forskjellige.

Disse proteinene inneholder "ikke-kollagene" porsjoner, hvorav noen er dannet av karbohydrater.

- Extensins er vegetabilske proteiner som består av et uoppløselig glykoproteinnettverk som er rike på hydroksiprolin og serinrester. De finnes på veggen av planteceller og tenker at de utøver funksjoner i forsvar mot forskjellige typer stress og patogener.

- Planter har også lektinproteiner, og et spesielt eksempel på disse er potetlektinas, som tilsynelatende har evnen til å samle blodceller som erytrocytter.

- Til slutt, men ikke minst, kan utnevnes mucinas, som er glykoproteiner som skilles ut i slimhinner og er en del av spytt hos dyr, og oppfyller smøring og signalfunksjoner, hovedsakelig.

Referanser

1. Montreuil, J., Vliegenthart, J., & Schachter, h. (nitten nitti fem). Glykoproteiner. (TIL. Neuberger & l. Deenen, red.). Elsevier.
2. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger prinsipper for biokjemi. Omega -utgaver (5. utg.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
3. Struwe, w., & Cosgrave, og. (2011). Funksjonell og strukturell proteomikk av glykoproteiner. (R. Owens & J. Nettleship, red.). London: Springer.
4. Voet, d., & Voet, j. (2006). Biokjemi (3. utg.). Pan -American Medical Editorial.
5. Wittman, v. (2007). Glykopeptider og glykoproteiner. Syntese, struktur og anvendelse. (V. Balzani, J.-M. Lehn, a. Fra Meijere, S. Lov, k. Houk, s. Schreiber, J. Thiem, red.). Leipzig: Springer Science + Business Media, LLC.