Glikoprotein - Glycoprotein

Peptidoglikan , proteoglikan veya glikopeptid ile karıştırılmamalıdır .

Glikoproteinlerdeki Asn kalıntılarında (Asn-x-Ser/Thr motifleri) N-bağlı protein glikosilasyonu (N-glikanların N-glikosilasyonu).

Glikoproteinler , amino asit yan zincirlerine kovalent olarak bağlı oligosakarit zincirleri ( glikanlar ) içeren proteinlerdir . Karbonhidrat , bir protein bağlı kotranslasyonel veya dönüşüm sonrası modifikasyonu . Bu işlem glikosilasyon olarak bilinir . Salgılanan hücre dışı proteinler genellikle glikosile edilir.

Hücre dışı uzanan segmentlere sahip proteinlerde, hücre dışı segmentler de sıklıkla glikosile edilir. Glikoproteinler ayrıca hücre-hücre etkileşimlerinde rol oynadıkları sıklıkla önemli integral membran proteinleridir . Salgı sisteminin endoplazmik retikulum bazlı glikozilasyonunu tersinir sitozolik-nükleer glikozilasyondan ayırt etmek önemlidir. Glikoproteinleri sitozol ve çekirdeğe fosforilasyonuna karşılıklı olarak kabul edilir ve bu fonksiyonları muhtemelen kontrol sinyallemesini fosforilasyon bazlı ek düzenleyici mekanizma olduğu olan tek bir GIcNAc kalıntısına tersinir ilavesiyle değiştirilebilir. Buna karşılık, klasik salgı glikosilasyonu yapısal olarak gerekli olabilir. Örneğin, asparagin-bağlı, yani N-bağlı glikosilasyonun inhibisyonu, uygun glikoprotein katlanmasını önleyebilir ve tam inhibisyon, tek bir hücre için toksik olabilir. Bunun aksine, hem de meydana glikana (enzimatik olarak ayrılması / -glikan karbonhidrat kalıntılarının eklenmesi), pertürbasyon endoplazmik retikulum ve Golgi aygıtında (glikozitler inhibitörleri ile hayatta kalma ile kanıtlandığı gibi) izole hücreler için vazgeçilebilir ama insan yol açabilir hastalığı (doğuştan glikozilasyon bozuklukları) ve hayvan modellerinde öldürücü olabilir. Bu nedenle, glikanların hassas şekilde işlenmesinin, hücre ticareti gibi endojen işlevsellik için önemli olması muhtemeldir, ancak bunun, konakçı-patojen etkileşimlerindeki rolüne ikincil olması muhtemeldir. Bu ikinci etkinin ünlü bir örneği ABO kan grubu sistemidir .

Glikosilasyonun, O- GlcNAc formundaki nükleositoplazmik proteinler üzerinde meydana geldiği de bilinmektedir .

Glikozilasyon türleri

İlk ikisi en yaygın olanı olmasına rağmen, birkaç glikosilasyon türü vardır.

monosakkaritler

Glikoproteinlerde yaygın olarak bulunan sekiz şeker.

Ökaryotik glikoproteinlerde yaygın olarak bulunan monosakkaritler şunları içerir:

İnsan glikoproteinlerinde bulunan başlıca şekerler
Şeker Tip Kısaltma
β-D-Glikoz heksoz glc
β-D-galaktoz heksoz Gal
β-D-Mannoz heksoz Erkek adam
α-L-Fukoz deoksiheksoz fuc
N-Asetilgalaktozamin aminoheksoz galNAc
N-Asetilglukozamin aminoheksoz glcNAc
N-Asetilnöraminik asit Aminononulosonik asit
( Sialik asit ) 		NeuNAc
Ksiloz Pentoz ksil

Şeker grubu/grupları protein katlanmasına yardımcı olabilir , proteinlerin stabilitesini iyileştirebilir ve hücre sinyalleşmesinde rol oynayabilir .

Örnekler

Vücutta bulunan glikoproteinlerin bir örneği , solunum ve sindirim yollarının mukusunda salgılanan müsinlerdir . Şekerler müsinlere bağlandıklarında onlara önemli miktarda su tutma kapasitesi verir ve ayrıca onları sindirim enzimleri tarafından proteolize karşı dirençli hale getirir .

Glikoproteinler, beyaz kan hücresi tanıma için önemlidir . Bağışıklık sistemindeki glikoprotein örnekleri şunlardır:

ABO kan uyumluluk antijenlerinin H antijeni. Diğer glikoprotein örnekleri şunları içerir:

  • gonadotropinler (luteinize edici hormon bir folikül uyarıcı hormon)
  • glikoprotein IIb/IIIa , normal trombosit agregasyonu ve endotelyuma yapışma için gerekli olan trombositlerde bulunan bir integrin .
  • bileşenleri zona pellucida çevreleyen, oosit ve önemlidir , sperm -egg etkileşimi.
  • bağ dokusunda meydana gelen yapısal glikoproteinler . Bunlar, bağ dokusunun liflerini, hücrelerini ve temel maddesini birbirine bağlamaya yardımcı olur . Bunlar, aynı zamanda, inorganik maddeler, doku bağlanır bileşenlerini yardımcı olabilir kalsiyum içinde kemik .
  • Glikoprotein-41 ( gp41 ) ve glikoprotein-120 ( gp120 ), HIV viral kaplama proteinleridir.

Çözünür glikoproteinler , örneğin yumurta akı ve kan plazmasında genellikle yüksek bir viskozite gösterir .

Değişken yüzey glikoproteinleri , uyku hastalığı olan Trypanosoma parazitinin konakçının bağışıklık tepkisinden kaçmasına izin verir .

İnsan immün yetmezlik virüsünün viral sivri ucu ağır şekilde glikosile edilir. Sivri uç kütlesinin yaklaşık yarısı glikosilasyondur ve glikanlar konakçı hücre tarafından bir araya getirildiklerinden ve dolayısıyla büyük ölçüde 'kendi' olduklarından, glikanlar antikor tanımayı sınırlamak üzere hareket eder. Zamanla, bazı hastalar HIV glikanlarını tanımak için antikorlar geliştirebilir ve "geniş olarak nötralize edici antikorlar (bnAb'ler)" olarak adlandırılan neredeyse tüm glikanları tanır. Bunun başlıca nedeni, olağandışı yüksek glikan yoğunluğunun normal glikan olgunlaşmasını engellemesi ve bu nedenle erken, yüksek mannoz durumunda yakalanmalarıdır. Bu, bağışıklık tanıma için bir pencere sağlar. Ek olarak, bu glikanlar altta yatan proteinden çok daha az değişken olduğundan aşı tasarımı için umut verici hedefler olarak ortaya çıkmıştır.

hormonlar

Glikoprotein olan hormonlar şunları içerir:

Glikoproteinler ve proteoglikanlar arasındaki ayrım

IUPAC için önerilerden alıntı:

Bir glikoprotein, proteine ​​kovalent olarak bağlı karbonhidrat (veya glikan) içeren bir bileşiktir. Karbonhidrat bir monosakkarit, disakkarit(ler) formunda olabilir. oligosakarit(ler), polisakarit(ler) veya bunların türevleri (örn. sülfo- veya fosfo ikameli). Bir, birkaç veya birçok karbonhidrat birimi mevcut olabilir. Proteoglikanlar , karbonhidrat birimlerinin amino şekerler içeren polisakkaritler olduğu bir glikoprotein alt sınıfıdır . Bu tür polisakaritler ayrıca glikozaminoglikanlar olarak da bilinir.

Fonksiyonlar

Glikoproteinler tarafından sunulan bazı işlevler
İşlev Glikoproteinler
yapısal molekül Kollajenler
Yağlayıcı ve koruyucu madde müsinler
taşıma molekülü Transferrin , seruloplazmin
immünolojik molekül İmmünoglobulinler , doku uygunluk antijenleri
Hormon İnsan koryonik gonadotropin (HCG), tiroid uyarıcı hormon (TSH)
Enzim Çeşitli, örneğin, alkalin fosfataz , patatin
Hücre eki tanıma sitesi Hücre-hücre (örneğin, sperm - oosit ), virüs-hücre, bakteri-hücre ve hormon-hücre etkileşimlerinde yer alan çeşitli proteinler
antifriz proteini Soğuk su balıklarının bazı plazma proteinleri
Spesifik karbonhidratlarla etkileşim Lektinler , selektinler (hücre yapışma lektinleri), antikorlar
alıcı Hormon ve ilaç etkisinde yer alan çeşitli proteinler
Bazı proteinlerin katlanmasını etkiler kalneksin , kalretikülin
Geliştirme düzenlemesi Çentik ve analogları, geliştirilmekte olan kilit proteinler
Hemostaz (ve tromboz ) Trombositlerin yüzey zarlarındaki spesifik glikoproteinler

analiz

Glikoproteinlerin saptanması, saflaştırılması ve yapısal analizinde kullanılan çeşitli yöntemler şunlardır:

Glikoproteinleri incelemek için kullanılan bazı önemli yöntemler
Yöntem Kullanmak
Periyodik asit-Schiff lekesi Elektroforetik ayırmadan sonra glikoproteinleri pembe bantlar olarak algılar .
Kültürlenmiş hücrelerin radyoaktif bozunma bantları olarak glikoproteinlerle inkübasyonu Elektroforetik ayırmadan sonra radyoaktif şekerin saptanmasına yol açar.
Uygun endo veya ekzoglikozidaz veya fosfolipazlarla tedavi Elektroforetik göçte ortaya çıkan kaymalar, N-glikan, O-glikan veya GPI bağlantılı proteinler arasında ve ayrıca yüksek mannoz ve kompleks N-glikanlar arasında ayrım yapılmasına yardımcı olur .
Agaroz - lektin kolon kromatografisi , lektin afinite kromatografisi Kullanılan belirli lektini bağlayan glikoproteinleri veya glikopeptidleri saflaştırmak için.
Lektin afinite elektroforezi Elektroforetik göçte ortaya çıkan kaymalar, glikoformları , yani karbonhidratta farklılık gösteren bir glikoprotein varyantlarını ayırt etmeye ve karakterize etmeye yardımcı olur .
Asit hidrolizini takiben bileşim analizi Glikoproteinin içerdiği şekerleri ve bunların stokiyometrisini tanımlar.
Kütle spektrometrisi Bir glikan zincirinin moleküler kütlesi , bileşimi, sırası ve bazen dallanması hakkında bilgi sağlar . Ayrıca sahaya özel glikosilasyon profillemesi için de kullanılabilir.
NMR spektroskopisi Spesifik şekerleri, dizilerini, bağlarını ve glikozidik zincirin anomerik yapısını tanımlamak.
Çok açılı ışık saçılması Boyut dışlama kromatografisi, UV/Vis absorpsiyonu ve diferansiyel refraktometri ile birlikte moleküler kütle , protein-karbonhidrat oranı, agregasyon durumu, boyutu ve bazen bir glikan zincirinin dallanması hakkında bilgi sağlar . Bileşim-gradyan analizi ile bağlantılı olarak, etiketleme olmaksızın çözeltideki proteinler veya karbonhidratlarla bağlanma afinitesini ve stokiyometriyi belirlemek için kendi kendine ve hetero-ilişkiyi analiz eder.
Çift Polarizasyon İnterferometrisi Reaksiyon hızları, afiniteler ve ilişkili konformasyonel değişiklikler dahil olmak üzere biyomoleküler etkileşimlerin altında yatan mekanizmaları ölçer .
Metilasyon (bağlantı) analizi Şekerler arasındaki bağlantıyı belirlemek için.
Amino asit veya cDNA dizilimi Amino asit dizisinin belirlenmesi.

Ayrıca bakınız

Notlar ve referanslar

Dış bağlantılar