Det glykoproteiner eller glykoproteiner er transmembranproteiner, der er en del af den store familie af membranglykokonjugater og er til stede i dyr, planter og mikroorganismer såsom bakterier, gær og arkæer.
De blev defineret for første gang i 1908 af Protein Nomenclature Committee of the American Society of Biochemists og er resultatet af glykosidisk forening af et protein med en kulhydratdel kaldet glucan.
De er proteiner, der er særlig rigelige på overfladen af plasmamembranen i mange celler og udgør en vigtig del af kulhydratlaget, der dækker dem, og som i mange tilfælde kaldes glucocalyx..
Forstadieproteinerne til glycoproteinerne modificeres kovalent i det endoplasmatiske reticulum og Golgi-komplekset af mange eukaryoter efter deres translation, selvom der også er tilfælde af glycosylering i cytosolen, men de er mindre almindelige og forekommer kun med en type sukker.
Proteinglycosylering har ofte vigtige funktionelle virkninger på dets aktivitet, da det kan deltage i foldning og derfor i etableringen af dets tertiære struktur.
Glykaner har flere biologisk vigtige funktioner for cellen, da de kan give celler specificitet og deltage i intracellulære og intercellulære signalprocesser, da de er ligander til endogene og eksogene receptorer.
Glykoproteiner såvel som resten af glykokonjugaterne er så vigtige, at en celle dedikerer op til 1% af sit genom til glykosyleringsmaskineriet, og hos mennesker modificeres mere end 70% af proteinerne ved glykosylering.
Artikelindeks
Strukturen af glycoproteiner undersøges baseret på deres aminosyresekvens, glycosyleringsstederne i sekvensen og strukturer af glycan-dele, der binder på disse steder..
Oligosaccharidkæderne, der ved glykosylering er bundet til disse proteiner, er generelt meget forskellige, men de er korte, da de ikke overstiger 15 sukkerrester. Nogle proteiner har en enkelt oligosaccharidkæde, men andre kan have mere end en, og disse kan være forgrenede.
Forbindelsen mellem oligosaccharider og proteiner forekommer gennem det anomere kulstof i kulhydratet og hydroxylgruppen (-OH) i en serin- eller threoninrest i tilfælde af ELLER-glycosylering eller gennem amidnitrogen i en asparaginrest i tilfælde af N-glycosylering.
Kulhydrater, der således er bundet, kan repræsentere op til 70% af molekylvægten af et glycoprotein, og egenskaberne ved carbohydratdelen (f.eks. Størrelse og ladning) kan beskytte nogle proteiner mod enzymatisk proteolyse..
Det samme protein kan i forskellige væv have forskellige glycosyleringsmønstre, der gør det til et andet glycoprotein, da den komplette struktur ikke kun inkluderer aminosyreresterne og deres rumlige arrangementer, men også de oligosaccharider, der er bundet til dem..
Blandt de sukkerrester, der gentagne gange findes i glycoproteiner, er: D-galactose, D-mannose, D-glucose, L-fucose, D-xylose, L-arabinofuranose, N-acetyl-D-glucosamin, N-acetyl-D- galactosamin, nogle sialinsyrer og ændringer af alle disse.
Fra et strukturelt synspunkt tilvejebringer glykoproteiner kulhydratkæder, der deltager i beskyttelse og smøring af celler, da de er i stand til at hydrere og danne et tyktflydende stof, der modstår mekaniske og kemiske aggressioner.
Nogle glykoproteiner findes også i bakterier og arkæer, og disse er vigtige komponenter i S-laget, som er det yderste lag af celledækket..
Derudover findes de også som bestanddele af flagellinproteiner, som er en del af flagellære filamenter, der anvendes som bevægelsesorganer..
Planter har også strukturelle glycoproteiner, der er karakteriseret ved komplekse glycosyleringsmønstre, og som kan findes som en del af cellevægsstrukturen eller i den ekstracellulære matrix..
Glykoproteiner har vigtige funktioner som genkendelsessteder mellem celler, da mange receptorer på celleoverfladen er i stand til at genkende specifikke oligosaccharidsekvenser.
Et eksempel på de intercellulære genkendelser, der forekommer gennem oligosaccharidkæderne på celleoverfladen, er tilfældet med genkendelsen mellem ægløsning og sædceller, der er nødvendig for, at befrugtningens fænomen kan forekomme i flercellede organismer med seksuel reproduktion..
Blodgrupper hos mennesker bestemmes af identiteten af sukkerne, der er knyttet til glycoproteinerne, der specificerer dem. Antistoffer og mange hormoner er også glykoproteiner, og deres funktioner er vigtige for kroppens signalering og forsvar.
T-cellerne i immunsystemet hos pattedyr har et glycoprotein med adhæsionsdomæner kendt som CD2, som er en nøglekomponent til immunstimulering, da det medierer bindingen mellem lymfocytten og antigenpræsenterende celler gennem dens receptor, CD58-glycoproteinet.
Nogle vira, der har vigtige patogene funktioner for mange pattedyr, inklusive mennesker, har overfladeglykoproteiner, der fungerer i adhæsionsprocesserne af den virale partikel til de celler, de parasiterer..
Sådan er tilfældet med GP120-proteinet fra det humane erhvervede immundefektvirus eller HIV, der interagerer med et overfladeprotein fra humane celler kendt som GP41, og som samarbejder med indgangen af virussen i cellen.
På samme måde deltager mange glycosylerede proteiner i vigtige celleadhæsionsprocesser, der finder sted i det almindelige liv for celler, der er til stede i mange væv fra flercellede organismer..
Disse protein-kulhydratkomplekser er de foretrukne mål for mange patogener, såsom parasitter og vira, og mange glycoproteiner med afvigende glycosyleringsmønstre har kritiske roller i autoimmune sygdomme og kræft..
Af disse årsager har forskellige forskere påtaget sig opgaven med at foreslå disse proteiner som mulige terapeutiske mål og til design af diagnostiske metoder, ny generationsterapier og endda til design af vacciner..
Klassificeringen af glykoproteiner er hovedsageligt baseret på naturen af den glykosidiske binding, der forbinder protein- og kulhydratdelene, og på egenskaberne ved de sammenkædede glykaner..
Ifølge sukkerresterne kan der være glycoproteiner med monosaccharider, disaccharider, oligosaccharider, polysaccharider og derivater af disse. Nogle forfattere overvejer en klassificering af glykoproteiner i:
- Proteoglycaner, som er en underklasse inden for gruppen af glycoproteiner, der i kulhydratdelen indeholder polysaccharider, der hovedsageligt består af aminosukker (glycosaminoglycaner).
- Glykopeptider, som er molekyler sammensat af kulhydrater bundet til oligopeptider, der består af aminosyrer i deres L- og / eller D-konformationer.
- Glyco-aminosyrer, som er aminosyrer bundet til et saccharid gennem enhver form for kovalent binding.
- Glycosylaminosyrer, som er aminosyrer bundet til en sacchariddel gennem O-, N- eller S-glycosidbindinger.
I nomenklaturen for disse proteiner, der således er bundet til kulhydrater, anvendes præfikserne O-, N- og S- til at specificere gennem hvilke bindinger sukkerne er bundet til polypeptidkæden..
- Glycophorin A er et af de bedst studerede glycoproteiner: det er et integreret protein i erythrocyttermembranen (celler eller røde blodlegemer) og har 15 oligosaccharidkæder kovalent bundet til aminosyrerester i det N-terminale område gennem links ELLER-glykosidika og en kæde forbundet med en binding N-glykosidisk.
- De fleste af proteinerne i blodet er glycoproteiner, og denne gruppe inkluderer immunglobuliner og mange hormoner.
- Lactalbumin, et protein, der er til stede i mælk, er glykosyleret såvel som mange bugspytkirtel- og lysosomale proteiner.
- Lektiner er kulhydratbindende proteiner og har derfor flere funktioner i genkendelse.
- Vi skal også fremhæve mange dyrehormoner, der er glykoproteiner; Blandt disse kan nævnes lutropin (LH), follitropin (FSH) og thyrotropin (TSH), som syntetiseres i den forreste hypofyse og choriongonadotropin, der produceres i moderkagen hos mennesker, primater og heste.
Disse hormoner har reproduktive funktioner, da LH stimulerer steroidogenese i æggestokkene og testikel Leydig-celler..
- Kollagen, et rigeligt protein, der primært findes i dyrets bindevæv, repræsenterer en enorm familie af glykoproteiner, der består af mere end 15 typer proteiner, der, selvom de har mange karakteristika til fælles, er meget forskellige.
Disse proteiner indeholder "ikke-kollageniske" portioner, hvoraf nogle består af kulhydrater..
- Extensins er planteproteiner, der består af et netværk af uopløselige glycoproteiner, der er rige på hydroxyprolin- og serinrester. De findes i væggen af planteceller og menes at fungere som et forsvar mod forskellige typer stress og patogener..
- Planter har også lectinlignende proteiner, og et specielt eksempel på disse er kartoffellectiner, som tilsyneladende har evnen til at agglutinere blodlegemer, såsom erythrocytter..
- Sidst, men ikke mindst, kan navne nævnes, som er glycoproteiner udskilt i slimhinden og er en del af spyt hos dyr, der opfylder smøre- og signalfunktioner, hovedsageligt.
Endnu ingen kommentarer