Glikozilezés

A glikozilezési egy reakciót enzim kötési így kovalens egy szénhidrát egy peptidlánc , egy fehérje , egy lipid vagy más molekulák . Nem tévesztendő össze a glikációval , pusztán kémiai és spontán reakcióval. A glikozilezési folyamat a durva endoplazmatikus retikulumban (RER) kezdődik és a Golgi-berendezésben fejeződik be . A glikozilezés elsősorban a membránfehérjéket , valamint a szekretált fehérjéket érinti .

Az elsődleges glikoziláció változásai, például bizonyos szénhidrátmaradékok eltávolítása a disztális Golgi-készülékben ( késői Golgi ) fordulnak elő .

Mindazonáltal fontos, hogy meghatározza, hogy csak az N-glikozilációs kezdődik az endoplazmás retikulumban (csak REG tekintetében fehérjék) és végei a Golgi-készülék, mert O-glikoziláció, ami történik hidroxilcsoport maradékok (hidroxi lizin , hidroxi -tirozin , hidroxi prolin ) kizárólag a Golgi-készülék végzi.

A glikozilezés ellenállóbbá teszi a polipeptideket a proteolízissel szemben . A glikozilezésnek két fő típusa van.

N-glikozilezés

Szénhidrátok hozzáadása a növekvő peptidláncokhoz, amikor azok belépnek az endoplazmatikus retikulum lumenébe . A reakció során, egy „  N-acetil-glükózamin  ” oligoside kezdetben csatolt egy membrán lipid, dolichol, kötődik egy aminosav aszparagin (Asn) rendelkezésre áll egy Asn-X-szerin / treonin-szekvencia, ahol X n nem prolin . Ezt a reakciót katalizálja, egy membrán enzim a glikozil-transzferáz típusú .

Az N-glikozilezés (globálisan) a jövőbeni membrán glikoproteineken megy végbe, és rövid és elágazó cukorláncokhoz vezet.

O-glikozilezés

Szénhidrátok hozzáadása a peptidláncok szerin- és treonin- aminosavainak -OH-maradványaihoz, amelyek a Golgi-készülék lumenében találhatók . Ezt a reakciót egy glikozil-transzferáz típusú enzim is katalizálja, és általában egy N-acetil-galaktozaminnal kezdődik .

Az O-glikozilezést gyakran végzik a proteoglikánokon , és hosszú és elágazó cukorláncokat eredményeznek, amelyek nagy vízmegtartó képességgel rendelkeznek. Az állati sejtek extracelluláris mátrixában sok proteoglikán található .

Néhány glikoprotein O-glikozilezett is lehet.

C-glikozilezés

Ez a felül a mannóz a C2 szénatom az indol mag az első triptofán egy W xxW szekvenciát . Ezt a fajta glikozilezést már bemutatták a következő fehérjéken: interleukin 12, ribonukleáz 2, C6, C7, C8, C9 komplementfrakciók .

Orvosbiológiai vonatkozások

Az O- és az N-glikozilációnak egyaránt nagy jelentősége van a sejtek szignálozásában és felismerésében, különösen olyan antitestek esetében, ahol a Th2- típusú reakcióról kimutatták, hogy módosítja az IgA és az IgM glikozilezését, amely részt vesz a glomerulonephritis patogenezisében . IgA ( Berger-kór ).

• Úgy tűnik, hogy a sejtglikozilezés rendellenessége szerepet játszik a prionbetegségekben (beleértve a BSE-t is). A scrapie egér modelljén alapuló tézis részeként "az egér glikogenómjának expressziójának teljes elemzésén keresztül " tanulmányozták .
• A Nature Communication (Mkhikian et al.,2011. május 31) [Forrás?] Azt sugallja, hogy az N-glikozilezés csökkenése elősegítheti a sclerosis multiplexet (MS). Az egerekben genetikailag hiányos az N-glikoziláció, a kutatók a gyulladásos demielinizáció és a neurodegeneráció megjelenését figyelték meg, ami az SM két jellemzője. Emberekből származó 13 000 vérminta elemzésével a kutatók azt találják, hogy az SM-ben szenvedő emberek genetikai tényezője károsítja a glikozilezést. A D3 - vitamin és az N-acetil-glükózamin kiegészítései visszaállítják a fehérjék jó glikozilezését a sejteken in vitro . Ezekben a mutáns egerekben a glikoziláció javulása az SM tüneteinek csökkenésével jár.

Hivatkozások

1. Florence Guillerme (2006). Glikogenóm és prionbetegségek; Kísérleti scrapie tanulmánya (Doktori értekezés a biológiából, a tudományokból, az egészségügyből; University of Limoges)

Lásd is

Kapcsolódó cikk

• Proteomika
• Fukozilezés

Külső linkek

• A fehérje C-mannozilezése, interleukin 12
• A fehérje C-mannozilezése, a ribonukleáz 2
• Fehérje C-manoziláció, komplement frakciók, C6, C7, C8, C9

Bibliográfia

• Dennis, JW, Lau, KS, Demetriou, M. & Nabi, IR (2009) Adaptív szabályozás a sejt felszínén N-glikozilezéssel . Forgalom 10, 10, 1569–1578
• Elias, JE & Gygi, SP (2007) Target- decoy keresési stratégia a tömegspektrometriás nagyfokú fehérje-azonosítás iránti nagyobb bizalom érdekében . Nat. 4. módszer, 207–214
• Ginis, I. és mtsai. Különbségek az emberi és egér embrionális őssejtek között . Dev. Biol. 269, 360–380 (2004)
• Goto, Y., Uematsu, S. & Kiyono, H. (2016) Epitheliális glikoziláció a bél homeosztázisában és gyulladásában . Nat. Immunol. 17, 1244–1251
• Hart, GW, Housley, MP és Slawson, C. (2007) O-kapcsolt β-N-acetil-glükózamin ciklikusítása nukleocitoplazmatikus fehérjéken . Nature 446,
• Hellbusch, CC és mtsai. A Golgi GDP-fukóz transzporter hiányos egerek a glikoziláció veleszületett rendellenességét utánozzák IIc / leukocita adhéziós hiány II . J. Biol. Chem. 282, 10762–10772
• Lee, J., Sundaram, S., Shaper, NL, Raju, TS és Stanley, P. (2001) A kínai hörcsög petefészek (CHO) sejtek hat β4-galaktozil-transzferázt (β4GalTs) expresszálhatnak. A funkcionális β4GalT-1, β4GalT-6 vagy mindkettő elvesztésének következményei CHO glikozilációs mutánsokban . J. Biol. Chem. 276, 13924–13934
• Moremen ,, KW, Tiemeyer, M. & Nairn, AV (2012) Gerinces fehérje glikozilációja: változatosság, szintézis és funkció . Nat. Fordulat. Mol. Cell Biol. 13, 448–462
• Nairn, A. és mtsai. (2012) A glikánnal kapcsolatos génátiratok változása az emberi embrionális őssejt differenciálódását követően ektoderma, mezoderma vagy endoderma vonalakból származó sejttípusokká . Glycobiology 22, 1590
• Nairn, AV és mtsai. (2012) Glikánszerkezetek szabályozása egér embrionális őssejtekben: a glikánnal kapcsolatos gének kombinált transzkriptum profilozása és a glikán szerkezeti elemzése . J. Biol. Chem. 287, 37835–37856
• Patnaik, SK és Stanley, P. lektinrezisztens CHO glikozilációs mutánsok . Módszerek Enzymol. 416, 159–182 (2006)
• Ray, C. (1998). N-glikozilezés növényekben. Modellglikoprotein vizsgálata: fitohemagglutinin (Doktori disszertáció).
• Thompson, A. és mtsai. (2003) Tandem tömegcímkék: új kvantifikációs stratégia a komplex fehérjekeverékek MS / MS összehasonlító elemzéséhez . Anális. Chem. 75, 1895–1904
• Varki, A. és mtsai. (2017) Szimbólumnómenklatúra a glikánok grafikus ábrázolásához . Glycobiology 25, 1323–1324 (2015)
• Varki, A. A glükánok biológiai szerepei . Glikobiológia 27, 3–49
• Wollscheid, B. és mtsai. (2009) N-kapcsolt sejtfelszíni glikoproteinek tömegspektrometriai azonosítása és relatív kvantifikálása . Nat. Biotechnol. 27, 378–386
• Yin, X. és mtsai. Az emberi endothel sejtek szekretómájának glikoproteomikai elemzése . Mol. Sejt. Proteomics 12, 956–978 (2013)
• Zhao, P., Stalnaker, SH & Wells, L. (2013) Az O-kapcsolt glikopeptidek hely feltérképezésének és mennyiségi meghatározásának megközelítései . Módszerek Mol. Biol. 951, 229–244
• Zielinska, DF, Gnad, F., Wis´niewski, JR & Mann, M. (2010) Az in vivo N-glikoproteóm precíziós feltérképezése merev topológiai és szekvencia-kényszereket tár fel . Cell 141, 897–907