Glikoproteina struktura, funkcije, razrede in primeri

The glikoproteini tudi Glukoproteini Gre za transmarkete beljakovine, ki so del velike družine membranskih glyconjugatov in so prisotni pri živalih, rastlinah in mikroorganizmih, kot so bakterije, kvasovke in loki.

Leta 1908 jih je prvič opredelil odbor za nomenklaturo beljakovin Ameriškega biokemijskega društva in so rezultat glikozidne zveze beljakovin z ogljikovim hidratom, imenovanim glukano.

Struktura monomera Lectina

So še posebej obilne beljakovine na površini plazemske membrane številnih celic in predstavljajo pomemben del plasti ogljikovih hidratov, ki jih pokriva in da se v mnogih primerih imenuje Glucocálix.

Predhodni proteini glikoproteinov so kovalentno spremenjeni v endoplazemskem retikulumu in Golgijevem kompleksu številnih evkariotov po njihovem prevodu, čeprav obstajajo tudi primeri glikozilacije v citosolu, vendar so manj pogosti in se pojavljajo z eno samo vrsto sladkorja.

Glikozilacija beljakovin ima pogosto pomembne funkcionalne učinke pri svoji aktivnosti, saj lahko sodeluje pri zlaganju in s tem pri vzpostavljanju svoje terciarne strukture.

Glukani imajo več biološko pomembnih funkcij za celico, saj lahko celicam podelijo specifičnost in sodelujejo v procesih intra in medceličnih signalizacijskih procesov, saj so ligandi za endogene in eksogene receptorje.

Glikoproteini, pa tudi preostali Glyconjugados, so tako pomembni, da celica namenja do 1% svojega genoma na glikozilacijske stroje, pri ljudeh.

[TOC]

Struktura

Struktura glikoproteinov se preučuje na podlagi njihovega zaporedja aminokislin, glikozilacijskih mestih znotraj zaporedja in struktur glukanskih delov, ki so na teh mestih združeni.

Verige oligosaharidov, ki se vežejo z glikozilacijo na te beljakovine, so običajno zelo raznolike, vendar so kratke, saj ne presegajo 15 sladkornih odpadkov. Nekateri beljakovine imajo eno samo oligosaharidno verigo, druge pa imajo več kot eno in te so lahko razvejane.

Združitev med oligosaharidi in beljakovinami se pojavlja skozi anomerni ogljikovi hidratni ogljik in hidroksilno skupino (-OH) serina ali treoninskega ostanka Tudi-glikozilacija ali skozi amida dušik ostanka asparagina v primeru N-glikozilacija.

Združeni ogljikovi hidrati lahko predstavljajo do 70% molekulske mase glikoproteina, značilnosti ogljikovega hidratnega dela (velikost in obremenitev).

Vam lahko služi: agar koruzne moke: temelj, priprava in uporaba

Isti protein lahko v različnih tkivih različni vzorci glikozilacije, zaradi katerih je drugačen glikoprotein, saj celotna struktura ne vključuje samo aminokislinskih odpadkov in njihovih prostorskih ureditev, ampak tudi na oligosaharide, pritrjene nanje.

Med ostanki sladkorja, ki so večkrat v glikoproteinih, so: D-galaktoza, D-kinea, D-glukoza, L-F-F-F-Fukoza, D-Xilosa, L-Arabinofuranosa, N-acetil-D-glikozamin, N-acetil-D-galaktamina , nekatere sialne kisline in modifikacije vseh teh.

Funkcije

Strukturno

S strukturnega vidika glikoproteini zagotavljajo verige ogljikovih hidratov, ki sodelujejo pri zaščiti in mazanju celic, saj so te sposobne hidrirati in tvoriti viskozno snov, ki se upira mehanskim in kemijskim agresijam.

V bakterijah in lokih je tudi nekaj glikoproteinov in to so pomembni sestavni deli plasti S, ki je najbolj oddaljena plast celičnega pokrova.

Poleg tega jih najdemo tudi kot sestavine beljakovin Flalin, ki so del flagelarnih filamentov, ki jih uporabljajo kot lokomotorne organe.

Rastline imajo tudi strukturne glikoproteine, za katere so značilni zapleteni vzorci glikozilacije in jih je mogoče najti kot del strukture celične stene ali v zunajcelični matrici.

Celično prepoznavanje

Glikoproteini izvajajo transcendentalne funkcije, kot so mesta prepoznavanja med celicami, saj so številni celični površinski receptorji sposobni prepoznati specifične sekvence oligosaharida.

Primer medceličnega prepoznavanja, ki se pojavljajo skozi verige oligosaharidov na celični površini.

Krvna skupina pri ljudeh je določena z identiteto sladkorjev, pritrjenih na glikoproteine, ki jih določajo. Protitelesa in številni hormoni so tudi glikoproteini in njihove funkcije so bistvene za telesno signalizacijo in obrambo.

Celična adhezija

T -celice imunskega sistema sesalke imajo glikoprotein z adhezijskimi domenami, znanimi kot CD2, ki je ključna sestavina za imunsko stimulacijo, saj združitev med limfocitom in antigenom, ki predstavlja celice skozi sprejemnik, CD58 glikoprotein.

Nekateri virusi, ki imajo pomembne patogene funkcije za številne sesalce, med njimi pa imajo človeška bitja površinske glikoproteine, ki delujejo v adhezijskih procesih virusnega delca do celic, ki parazitirajo.

Vam lahko služi: avtotrofni organizmi

Takšen je primer proteina GP120 človeškega virusa pridobljene imunske pomanjkljivosti ali HIV, ki deluje s površinskim proteinom človeških celic, znanega kot GP41, in sodeluje z vhodom virusa v celico.

Na enak način veliko glikoziliranih beljakovin sodeluje v pomembnih celičnih adhezijskih procesih, ki potekajo v običajnem življenju celic, ki so prisotne v mnogih tkivih večceličnih organizmov.

Glikoproteini kot terapevtski cilji

Ti kompleksi beljakovine-karbotidratov so belci, ki jih imajo raje številni patogeni, kot so zajedavci in virusi, številni glikoproteini z aberantnimi vzorci glikozilacije.

Zaradi teh razlogov so različni raziskovalci dali nalogo, da te beljakovine dvignejo kot možne terapevtske cilje in za oblikovanje diagnostičnih metod, terapij nove generacije in celo za oblikovanje cepiva.

Razredi

Klasifikacija glikoproteinov temelji predvsem na naravi glikozidne povezave, ki združuje beljakovinske in ogljikove hidrate ter na značilnostih Združenih glukanov.

Glede na sladke odpadke je mogoče glikoproteine ​​z monosaharidi, disaharidi, oligosaharidi, polisaharidi in izpeljanimi iz teh. Nekateri avtorji menijo, da je klasifikacija glikoproteinov v:

- Proteoglikani, ki so podrazred znotraj skupine glikoproteinov, ki jih vsebuje, v ogljikohidratnem delu polisaharide, sestavljeni predvsem iz aminoazúces (glukozaminoglikani).

- Glikopeptidi, ki so molekule, sestavljene iz ogljikovih hidratov, pritrjenih na oligopeptide, ki jih tvorijo aminokisline v njihovih skladnostih L in/ali D.

-  Gluko aminokisline, ki so aminokisline, pritrjene na saharid skozi katero koli vrsto kovalentne vezi.

- Glikosil aminokisline, ki so aminokisline, pritrjene na saharidni del skozi O-, N- ali S-glicikozidne vezi.

V nomenklaturi teh beljakovin se tako združijo z ogljikovimi hidrati.

Primeri

- Gliforir A je eden najbolje preučenih glikoproteinov: je integralni protein membrane eritrocitov (celice ali rdeče krvne celice krvi) in ima 15 verig oligosaharidov, ki so kovalentno povezane z aminooacidnimi odpadki N-terminalnega območja s povezavami Tudi-glikozid in veriga, ki jo združuje povezava N-glikozidni.

- Večina krvnih beljakovin je glikoproteinov in ta skupina vključuje imunoglobuline in številne hormone.

Vam lahko služi: pomen ogljika pri živih bitjih

- Laktoalbumin, beljakovina v mleku je glikozilada, pa tudi veliko trebušne in liosomske beljakovine.

- Lectine so beljakovine z ogljikovimi hidrati in zanje imajo več funkcij kot priznanje.

- Prav tako je treba poudariti številne živalske hormone, ki so glikoproteini; Med njimi lahko omenja lutropin (LH), folitropin (FSH) in tirotropin (TSH), ki se sintetizirajo v sprednji hipofizi, in horionski gonadotropin, ki se nastaja v posteljici ljudi, primatov in konj.

Ti hormoni imajo reproduktivne funkcije, saj LH stimulira steroidogenezo v jajčnikih in testičnih celicah Leydiga.

- Kolagen, obilna beljakovina, ki je prisotna v živalih vezivnih tkiv, predstavlja ogromno družino glikoproteinov, sestavljenih iz več kot 15 vrst beljakovin, ki so, čeprav imajo veliko skupnih značilnosti, precej drugačne.

Ti proteini vsebujejo "nekolagene" dele, od katerih nekatere tvorijo ogljikovi hidrati.

- Extensins so rastlinski beljakovini, ki so sestavljeni iz netopne glikoproteinske mreže, ki je bogata z ostanki hidroksiprolina in serina. Najdemo jih na steni rastlinskih celic in menijo, da izvajajo funkcije v obrambi pred različnimi vrstami stresa in patogenov.

- Rastline imajo tudi lektinske beljakovine, poseben primer pa so krompirjeve lektine, ki imajo očitno sposobnost združevanja krvnih celic, kot so eritrociti.

- Nazadnje, nenazadnje pa je mogoče imenovati mucine, ki so glikoproteini, izločeni v sluznici in so del sline pri živalih, ki izpolnjujejo mazanje in signalne funkcije, predvsem.

Reference

1. Montreuil, j., Vliegenthart, J., & Schachter, h. (devetnajst devetdeset pet). Glikoproteini. (Do. Neuberger & l. Deenen, eds.). Elsevier.
2. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehningerjeva načela biokemije. Omega izdaje (5. izd.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
3. Struwe, w., & Cosgrave in. (2011). Funkcionalna in strukturna proteomika glikoproteinov. (R. Owens & J. Nettleship, eds.). London: Springer.
4. Voet, d., & Voet, J. (2006). Biokemija (3. izd.). Pan -american Medical uredništvo.
5. Wittman, v. (2007). Glikopeptidi in glikoproteini. Sinteza, struktura in uporaba. (V. Balzani, J.-M. Lehn, a. Od Meijere, s. Zakon, k. Houk, s. Schreiber, J. Thiem, eds.). Leipzig: Springer Science + Business Media, LLC.