A glikoprotein a fehérje típusa molekula, amelynek volt szénhidrát hozzá. A folyamat vagy a fehérje transzlációja során fordul elő, vagy a transzláció utáni módosulásként a glikozilezésnek nevezett folyamatban.
A szénhidrát egy oligoszacharid lánc (glikán), azaz kovalensen kötött a fehérje polipeptid oldalláncaihoz. A cukrok -OH csoportjai miatt a glikoproteinek hidrofilek, mint az egyszerű proteinek. Ez azt jelenti, hogy a glikoproteinek jobban vonzzák a vizet, mint a szokásos fehérjék. A molekula hidrofil jellege a protein tercier szerkezetének jellegzetes hajtogatásához is vezet.
A szénhidrát rövid molekula, gyakran elágazó, és a következőkből állhat:
- egyszerű cukrok (például glükóz, galaktóz, mannóz, xilóz)
- amino-cukrok (aminocsoportot tartalmazó cukrok, például N-acetil-glükozamin vagy N-acetil-galaktozamin)
- savas cukrok (karboxilcsoportot tartalmazó cukrok, például sziálsav vagy N-acetilneuraminsav)
O-kapcsolt és N-kapcsolt glikoproteinek
A glikoproteineket a szénhidrát és a szénhidrát kötőhelye szerint kategorizálják aminosav a fehérjében.
- Az O-kapcsolt glikoproteinek olyanok, amelyekben a szénhidrát a treonin vagy szerin R aminocsoportjának hidroxilcsoportjának (-OH) oxigénatomjához (O) kapcsolódik. Az O-kapcsolt szénhidrátok köthetnek a hidroxilizinnel vagy a hidroxi-prolinnal is. Az eljárást O-glikozilációnak nevezzük. Az O-kapcsolt glikoproteinek a Golgi-komplexen belül a cukorhoz kötődnek.
- Az N-kötésű glikoproteinek szénhidrátot tartalmaznak az aminocsoport nitrogénjéhez (N) (-NH2) az aszparagin aminosav R csoportjának. Az R csoport általában az aszparagin amid oldallánca. A kötési folyamatot N-glikozilációnak nevezzük. Az N-kötésű glikoproteinek cukrot kapnak az endoplazmatikus retikulummembránból, majd módosítás céljából a Golgi-komplexbe szállítják.
Noha az O-és N-kapcsolt glikoproteinek a leggyakoribb formák, más összekapcsolások is lehetséges:
- A P-glikozilezés akkor következik be, amikor a cukor a foszfoszerin foszforához kapcsolódik.
- A C-glikozilezés az, amikor a cukor az aminosav szénatomjához kapcsolódik. Példa erre, amikor a cukor-mannóz kötődik a triptofán szénéhez.
- A glikáció akkor történik, amikor egy glikofoszfatidil-inozitol (GPI) glikolipid kapcsolódik a polipeptid szénvégéhez.
Glikoprotein példák és funkciók
A glikoproteinek a sejtek és az organizmusok szerkezetében, szaporodásában, immunrendszerében, a hormonokban, valamint a védelemben működnek.
A glikoproteinek a. Lipid kettős rétegének felületén találhatók sejtmembránok. Hidrofil jellege lehetővé teszi számukra a vizes környezetben való működést, ahol a sejt-sejt felismerésében és más molekulák megkötésében játszanak szerepet. A sejtfelszíni glikoproteinek is fontos szerepet játszanak a sejtek és fehérjék (például kollagén) térhálósításában, hogy erőt és stabilitást biztosítsanak a szövetben. A növényi sejtekben található glikoproteinek lehetővé teszik a növények számára, hogy egyenesen álljanak a gravitációs erő ellen.
A glikozilezett fehérjék nemcsak kritikusak az intercelluláris kommunikáció szempontjából. Segítenek a szervrendszerek kommunikációjában is. A glikoproteinek megtalálhatók az agyszürke anyagban, ahol együtt működnek axonokkal és szinaptoszómákkal.
hormonok lehetnek glikoproteinek. Példaként említjük a humán koriongonadotropint (HCG) és eritropoetint (EPO).
A véralvadás a protrombint, a trombint és a fibrinogént tartalmazó glikoproteinek függvénye.
A sejtmarkerek lehetnek glikoproteinek. Az MN vércsoportok a glikoprotein A glikophorin A két polimorf formájából származnak. A két forma csak két aminosav-maradék szerint különbözik egymástól, mégis ez elég ahhoz, hogy problémákat okozzon azoknak a személyeknek, akik más vércsoporttal rendelkező személy által adományozott szervet kapnak. Az ABO vércsoport fő hisztokompatibilitási komplexe (MHC) és H antigéne a glikozilezett proteinekkel különbözik egymástól.
A glikoforin A azért is fontos, mert az a kötőhelye Plasmodium falciparum, emberi vér parazita.
A glikoproteinek fontos szerepet játszanak a szaporodásban, mivel lehetővé teszik a sperma sejt kötődését a petesejt felületéhez.
A mucinek a nyálka glükoproteinjei. A molekulák megvédik az érzékeny hámfelületeket, ideértve a légzőszervi, húgyúti, emésztőrendszeri és reproduktív anyagokat.
Az immunválasz a glikoproteinekre támaszkodik. Az antitestek (amelyek glikoproteinek) szénhidrátjai határozzák meg azt a specifikus antigént, amelyhez kötődni tud. B sejtek és T-sejtek felületi glikoproteinekkel is rendelkeznek, amelyek az antigéneket is megkötik.
Glikoziláció versus glikáció
A glikoproteinek egy olyan enzimatikus folyamatból nyerik cukrot, amely olyan molekulát képez, amely egyébként nem működne. Egy másik, glikációnak nevezett folyamat kovalensen köti a cukrokat a fehérjékhez és a lipidekhez. A glikáció nem enzimes folyamat. A glikáció gyakran csökkenti vagy érvényteleníti az érintett molekula funkcióját. A glükáció természetesen az öregedés során jelentkezik, és felgyorsul olyan cukorbetegek esetén, akiknek vér magas a glükózszintje.
források
- Berg, Jeremy M., et al. Biokémia. 5. kiadás, W.H. Freeman and Company, 2002, pp. 306-309.
- Ivatt, Raymond J. A glikoproteinek biológiája. Plenum Press, 1984.