Glykoproteins struktur, funktioner, klasser och exempel

De glykoprotiner antingen Glukoproteiner De är transmarketproteiner som ingår i den stora familjen av membranglyconjugat och finns i djur, växter och mikroorganismer som bakterier, jäst och bågar.

De definierades först år 1908 av Protein Nomenclature Committee of the American Biochemical Society och är resultatet av den glykosidiska föreningen av ett protein med en kolhydratdel som heter Glucano.

Lektina monomer

De är särskilt rikliga proteiner på ytan av plasmamembranet i många celler och utgör en viktig del av kolhydratskiktet som täcker dem och som i många fall kallas glucocálix.

Prekursorproteinerna från glykoproteinerna modifieras kovalent i endoplasmatisk retikulum och Golgi -komplexet av många eukaryoter efter deras översättning, även om det också finns fall av glykosylering i cytosolen, men de är mindre vanliga och förekommer med en enda typ av socker.

Proteinglykosylering har ofta viktiga funktionella effekter i dess aktivitet, eftersom den kan delta i vikning och därför i upprättandet av dess tertiära struktur.

Glukaner har flera biologiskt viktiga funktioner för cellen, eftersom de kan ge specificitet till celler och delta i intra- och intercellulära signalprocesser, eftersom de är ligander för endogena och exogena receptorer.

Glykoproteiner, såväl som resten av glyconjugados, är så viktiga att en cell ägnar upp till 1% av dess genom till glykosyleringsmaskiner och hos människor modifieras mer än 70% av proteinerna genom glykosilering.

[TOC]

Strukturera

Strukturen för glykoproteiner studeras baserat på deras aminosyrasekvens, glykosyleringsställen inom sekvensen och strukturerna för glukanspartier som förenas på dessa platser.

Oligosackaridkedjorna som binder genom glykosylering till dessa proteiner är vanligtvis mycket olika, men de är korta, eftersom de inte överstiger 15 sockeravfall. Vissa proteiner har en enda oligosackaridkedja, men andra kan ha mer än en och dessa kan grenas.

Föreningen mellan oligosackarider och proteiner förekommer genom det anomera kolhydratkolet och hydroxylgruppen (-OH) av en serin- eller treoninrest, i fallet med ANTINGEN-glykosylering eller genom amida kväve av asparaginrest, i fallet med N-glykosylering.

Förenade kolhydraterna kan representera upp till 70% av molekylvikten hos ett glykoprotein och egenskaperna hos kolhydratdelen (till exempel storlek och belastning) kan skydda vissa proteiner mot enzymatisk proteolys.

Kan tjäna dig: majs mjölagar: grund, förberedelser och användning

Samma protein kan ha, i olika vävnader, olika glykosyleringsmönster som gör det till ett annat glykoprotein, eftersom den fullständiga strukturen inte bara inkluderar aminosyravfallet och deras rumsliga arrangemang, utan också till oligosackariderna fästa vid dessa.

Bland de sockerrester som är upprepade gånger i glykoproteiner är: D-galaktos, D-kinesea, D-glukos, L-fucos, D-xilosa, L-arabinofuranosa, N-acetyl-D-glykosamin, N-acetyl-D-Galactosamina , vissa sialinsyror och modifieringar av alla dessa.

Funktioner

Strukturell

Ur strukturell synvinkel tillhandahåller glykoproteiner kolhydratkedjor som deltar i skydd och smörjning av celler, eftersom dessa kan hydrera och bilda ett visköst ämne som motstår mekaniska och kemiska aggressioner.

I bakterier och bågar finns det också några glykoproteiner och dessa är viktiga komponenter i skiktet S, som är det yttersta lagret på cellskyddet.

Dessutom finns de också som beståndsdelar av flagelinproteiner, som är en del av de flagellära filamenten som de använder som lokomotoriska organ.

Växter har också strukturella glykoproteiner som kännetecknas av komplexa glykosyleringsmönster och kan hittas som en del av cellväggstrukturen eller i den extracellulära matrisen.

Cellulär erkännande

Glykoproteiner tränar transcendentala funktioner såsom igenkänningsställen mellan celler, eftersom många cellytreceptorer kan känna igen specifika oligosackaridsekvenser.

Exempel på intercellulära igenkänningar som inträffar genom oligosackaridkedjorna på cellytan är fallet med erkännande mellan ägglossningen och spermierna, nödvändiga för att fenomenet befruktning ska ges i multicellulära organismer med sexuell reproduktion med sexuell reproduktion.

Blodgrupp hos människor bestäms av identiteten hos sockerarter fästa vid glykoproteiner som specificerar dem. Antikroppar och många hormoner är också glykoproteiner och deras funktioner är viktiga för kroppssignalering och försvar.

Cell vidhäftning

Mammalimmunsystem T -celler har ett glykoprotein med vidhäftningsdomäner som kallas CD2, som är en nyckelkomponent för immunstimulering sedan föreningen mellan lymfocyten och antigen som presenterar celler genom dess mottagare, CD58 -glykoproteinet.

Vissa virus som har viktiga patogena funktioner för många däggdjur, och bland dem har människor ytglykoproteiner som arbetar i vidhäftningsprocesserna för den virala partikeln till cellerna som parasiterar.

Kan tjäna dig: autotrofiska organismer

Sådant är fallet med gp120 -proteinet från det humana viruset av förvärvad immunbrist eller HIV, som interagerar med ett ytligt protein av mänskliga celler som kallas gp41 och samarbetar med virusets ingång till cellen.

På samma sätt deltar många glykosylerade proteiner i viktiga cellulära vidhäftningsprocesser som äger rum i det vanliga livet för de celler som finns i många vävnader av multicellulära organismer.

Glykoproteiner som terapeutiska mål

Dessa proteinkarbohydratkomplex är de vita som föredras av många patogener såsom parasiter och virus, och många glykoproteiner med avvikande glykosyleringsmönster har bestämning av funktioner i autoimmuna sjukdomar och cancerformer.

Av dessa skäl har olika forskare gett uppgiften att höja dessa proteiner som möjliga terapeutiska mål och för utformning av diagnostiska metoder, ny generationsterapier och till och med för vaccindesign.

Klasser

Klassificeringen av glykoproteiner baseras främst på naturen av den glykosidiska länken som förenar protein- och kolhydratdelar och på egenskaperna hos United Glucans.

Enligt sockeravfall kan glykoproteiner fås med monosackarider, disackarider, oligosackarider, polysackarider och härledas från dessa. Vissa författare överväger en klassificering av glykoproteiner i:

- Proteoglykaner, som är en underklass inom gruppen av glykoproteiner som den innehåller, i kolhydratdelen, består polysackarider huvudsakligen av aminoazúces (glukosaminoglykaner).

- Glykopeptider, som är molekyler som består av kolhydrater fästa vid oligopeptider bildade av aminosyror i deras konformationer L och/D.

-  Gluko -aminosyrorna, som är aminosyror fästa vid en sackarid genom alla typer av kovalent bindningar.

- Glykosilaminosyrorna, som är aminosyror fästa vid en sackariddel genom O-, N- eller S-glycycosidiska bindningar.

I nomenklaturen av dessa proteiner används således förenade till kolhydrater prefixen o-, n- och S- för att specificera genom vilka länkar sockerarterna förenas med polypeptidkedjan.

Exempel

- Glyphorin A är ett av de bäst studerade glykoproteinerna: det är ett integrerat protein av erytrocytmembranet (celler eller röda blodkroppar i blodet) och har 15 kedjor av oligosackarider kopplade kovalent till det aminooacidiska avfallet från det N-terminala regionen genom länkar av länkar ANTINGEN-Glykosid och en kedja förenad med en länk N-glykosid.

- De flesta blodproteiner är glykoproteiner och denna grupp inkluderar immunglobuliner och många hormoner.

Kan tjäna dig: Betydelse av kol i levande varelser

- Laktoalbumin, ett protein som finns i mjölk är glykosilada, liksom många bukspottkörtel- och lyosomala proteiner.

- Lektinor är kolhydratföreningsproteiner och för dem har de flera funktioner i erkännande.

- Det är också nödvändigt att lyfta fram många djurhormoner som är glykoproteiner; Bland dessa kan det nämna lutropin (LH), folitropin (FSH) och tyrotropin (TSH), som är syntetiserade i den främre hypofysen och korionisk gonadotropin som produceras i placenta hos människor, primater och hästar.

Dessa hormoner har reproduktionsfunktioner sedan LH stimulerar steroidogenesen i äggstockarna och testikelcellerna i Leydig.

- Kollagen, rikligt protein som är prioriterad i djurbindväv, representerar en enorm familj av glykoproteiner sammansatta av mer än 15 typer av proteiner som, även om de har många egenskaper gemensamt, är helt olika.

Dessa proteiner innehåller "icke-kollagena" delar, av vilka några bildas av kolhydrater.

- Extensins är vegetabiliska proteiner som består av ett olösligt glykoproteinnätverk som är rika på hydroxiprolin- och serinrester. De finns på väggen i växtceller och tror att de utövar funktioner i försvar mot olika typer av stress och patogener.

- Växter har också lektinproteiner och ett speciellt exempel på dessa är potatislektinor, som tydligen har förmågan att samla blodceller som erytrocyter.

- Slutligen, men inte minst kan utses mucinas, som är glykoproteiner utsöndrade i slemhinnor och är en del av saliv hos djur, uppfyllande smörj- och signalfunktioner, främst.

Referenser

1. Montreuil, j., Vliegenthart, J., & Schachter, h. (nittonhundranittiofem). Glykoprotiner. (TILL. Neuberger & L. Deenen, Eds.). Annars.
2. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). Lehninger principer för biokemi. Omega -utgåvor (5: e upplagan.). https: // doi.org/10.1007/S13398-014-0173-7.2
3. Struwe, w., & Cosgrave, och. (2011). Funktionell och strukturell proteomik av glykoproteiner. (R. Owens & J. Nettleship, eds.). London: Springer.
4. Voet, D., & Voet, J. (2006). Biokemi (3: e upplagan.). Pan -American Medical Redaktion.
5. Wittman, V. (2007). Glykopeptider och glykoproteiner. Syntes, struktur och tillämpning. (V. Balzani, J.-M. Lehn, a. Från Meijere, s. Lag, k. Houk, s. Schreiber, J. Thiem, eds.). Leipzig: Springer Science + Business Media, LLC.