Interested Article - Гликопротеины

N-связанное гликозилирование белков (N-гликозилирование N-гликанов) по остаткам Asn в гликопротеинах.

Гликопротеи́ны (устар. гликопротеиды ) — двухкомпонентные белки , в которых белковая ( пептидная ) часть молекулы ковалентно соединена с одной или несколькими группами гетероолигосахаридов . Кроме гликопротеинов существуют также протеогликаны и гликозаминогликаны .

Гликопротеины являются важным структурным компонентом клеточных мембран животных и растительных организмов. К гликопротеинам относятся большинство белковых гормонов. Гликопротеины мембран эритроцитов , специфически гликозилированные теми или иными углеводными остатками, но имеющие гомологичную белковую часть, предопределяют группу крови у человека . Также гликопротеинами являются все антитела , интерфероны , компоненты комплемента , белки плазмы крови , молока, рецепторные белки и др.

Типы гликозилирования

Существует несколько типов гликозилирования, хотя первые два являются наиболее распространенными:

При N-гликозилировании сахара присоединяются к азоту, обычно к амидной боковой цепи аспарагина,
При O-гликозилировании сахара присоединяются к кислороду, обычно к серину или треонину , но также к тирозину или неканоническим аминокислотам, таким как гидроксилизин и гидроксипролин
При P-гликозилировании сахара присоединяются к фосфору на фосфосерине
При C-гликозилировании сахара присоединяются непосредственно к углероду, например, при добавлении маннозы к триптофану
При S-гликозилировании бета- GlcNAc присоединяется к атому серы остатка цистеина
При гликировании , также известном как неферментативное гликозилирование, сахара ковалентно связываются с молекулой белка или липида без контролирующего действия фермента, но посредством реакции Майяра (напр. гликозилированный гемоглобин )

Моносахариды

Моносахариды, обычно встречающиеся в гликопротеинах эукариот, включают: это может быть глюкоза , фукоза , манноза , глюкозамин , галактозамин , ксилоза , сиаловые кислоты , галактоза и др. ^:526

Восемь моносахаридов, обычно содержащихся в гликопротеинах

Те или иные моносахариды, связанные с белком, изменяют биохимические и иммунологические свойства белка, его пространственную конфигурацию и др. Важным частным случаем является связывание белков с сиаловой кислотой, приводящее к формированию сиалогликопротеинов. В типичных случаях именно связывание с сиаловой кислотой предопределяет увеличение T _1/2 белка в плазме крови . В белках, которые имеют сегменты, простирающиеся вне клетки, внеклеточные сегменты также часто гликозилированы. Гликопротеины являются важными интегральными мембранными белками, где они играют роль в межклеточных взаимодействиях.

Основные сахара, содержащиеся в гликопротеинах человека
Сахар	Тип	Сокращенное название
β-D- глюкоза	Гексоза	Glc
β-D- галактоза	Гексоза	Gal
β-D- манноза	Гексоза	Man
α-L- фукоза	Дезоксигексоза	Fuc
N-ацетилгалактозамин	Аминогексоза	GalNAc
N-ацетилглюкозамин	Аминогексоза	GlcNAc
N-ацетилнейраминовая кислота	Аминононулозоновая кислота ( сиаловая кислота )	NeuNAc
Ксилоза	Пентоза	Xyl

Примеры

Одним из примеров гликопротеинов, обнаруженных в организме, являются муцины , которые секретируются со слизью дыхательных и пищеварительных трактов. Сахара, присоединенные к муцинам , придают им значительную водоудерживающую способность, а также делают их устойчивыми к протеолизу пищеварительными ферментами. Гликопротеины важны для распознавания лейкоцитов :

молекулы, такие как антитела ( иммуноглобулины ), которые напрямую взаимодействуют с антигенами
молекулы главного комплекса гистосовместимости (или MHC), которые экспрессируются на поверхности клеток и взаимодействуют с Т-клетками как часть адаптивного иммунного ответа
сиалиловый антиген Льюиса X на поверхности лейкоцитов
H антиген антигенов совместимости крови ABO

Другие примеры гликопротеинов включают:

гонадотропины (лютеинизирующий гормон фолликулостимулирующий гормон)
гликопротеин IIb / IIIa , интегрин, обнаруженный на тромбоцитах, который необходим для нормальной агрегации тромбоцитов и прикрепления к эндотелию
компоненты пеллюцида, который окружает яйцеклетку, и имеет важное значение для взаимодействия со сперматозоидами
структурные гликопротеины, которые встречаются в соединительной ткани. Они помогают связывать воедино волокна, клетки и основное вещество соединительной ткани. Они также могут помочь компонентам ткани связываться с неорганическими веществами, такими как кальций в костях
Гликопротеин-41( gp41 ) и гликопротеин-120 ( gp120 ) являются белками оболочки вируса ВИЧ
Растворимые гликопротеины часто имеют высокую вязкость, например, в яичном белке или плазме крови
Миракулин , представляет собой гликопротеин, извлекаемый из Synsepalum dulcificum натуральный подсластитель, который изменяет способность рецепторов языка человека распознавать кислые продукты, как сладкие .
Различные поверхностные гликопротеины позволяют паразиту трипаносомы сонной болезни избежать иммунного ответа хозяина.

Гормоны

Гормоны , являющиеся гликопротеинами, включают:

Различие между гликопротеинами и протеогликанами

Цитата из рекомендаций ИЮПАК :

Гликопротеин - это соединение, содержащее углеводы (или гликан), ковалентно связанный с белком. Углевод может быть в форме моносахарида, дисахарида(-ов). олигосахаридов, полисахаридов или их производных (например, сульфо- или фосфозамещенные). Могут присутствовать одна, несколько или много углеводных единиц. Протеогликаны представляют собой подкласс гликопротеинов , в которых углеводные единицы представляют собой полисахариды , содержащие аминосахара. Такие полисахариды также известны как гликозаминогликаны.

Функции

Некоторые функции выполняемые гликопротеинами: ^:524
Функция	Гликопротеины
Соединительная ткань и сухожилия	Коллагены
Смазка и защитное средство	Муцины
Транспортная молекула	Трансферрин , церулоплазмин
Иммунологическая молекула	Иммуноглобулины , антигены гистосовместимости
Гормон	Человеческий хорионический гонадотропин (ХГЧ), тиреотропный гормон (ТТГ)
Фермент	Например, щелочная фосфатаза, пататин
Сайт распознавания прикрепления клеток	Различные белки, участвующие в межклеточном (например, сперматозоид-овоцит), вирусклеточном, бактериальноклеточном, и гормонально-клеточном взаимодействии
Антифриз-протеин	Некоторые белки плазмы холодноводных рыб
Взаимодействовать с определенными углеводами	Лектины , селектины (лектины клеточной адгезии), антитела
Рецептор	Различные белки, участвующие в действии гормонов и лекарств
Влияет на сворачивание определенных белков	Калнексин, кальретикулин
Регулирование развития	Notch и его аналоги, ключевые белки
Гемостаз (и тромбоз)	Специфические гликопротеины на поверхностных мембранах тромбоцитов

Примечания

Ruddock, L. W.; Molinari, M. (2006). . Journal of Cell Science . 119 (21): 4373—4380. doi : . PMID .
Stepper, Judith; Shastri, Shilpa; Loo, Trevor S.; Preston, Joanne C.; Novak, Petr; Man, Petr; Moore, Christopher H.; Havlíček, Vladimír; Patchett, Mark L. (2011-01-18). . FEBS Letters (англ.) . 585 (4): 645—650. doi : . ISSN . PMID .
↑ Robert K. Murray, Daryl K. Granner & Victor W. Rodwell: "Harper's Illustrated Biochemistry 27th Ed.", McGraw–Hill, 2006
от 27 октября 2012 на Wayback Machine SIGMA
Theerasilp S., Kurihara Y. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1988. — August ( vol. 263 , no. 23 ). — P. 11536—11539 . — . 27 августа 2005 года.
. www.qmul.ac.uk . Дата обращения: 16 марта 2021. 3 июня 2021 года.
Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin M, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (2015). . J Autoimmun . 57 (6): 1—13. doi : . PMC . PMID .

См. также

[1] Ruddock, L. W.; Molinari, M. (2006). . Journal of Cell Science . 119 (21): 4373—4380. doi : . PMID .

[2] Stepper, Judith; Shastri, Shilpa; Loo, Trevor S.; Preston, Joanne C.; Novak, Petr; Man, Petr; Moore, Christopher H.; Havlíček, Vladimír; Patchett, Mark L. (2011-01-18). . FEBS Letters (англ.) . 585 (4): 645—650. doi : . ISSN . PMID .

[Murray-3] Robert K. Murray, Daryl K. Granner & Victor W. Rodwell: "Harper's Illustrated Biochemistry 27th Ed.", McGraw–Hill, 2006

[4] от 27 октября 2012 на Wayback Machine SIGMA

[jbc-263-23-11536-5] Theerasilp S., Kurihara Y. (англ.) // J. Biol. Chem. : journal. — 1988. — August ( vol. 263 , no. 23 ). — P. 11536—11539 . — . 27 августа 2005 года.

[6] . www.qmul.ac.uk . Дата обращения: 16 марта 2021. 3 июня 2021 года.

[immune_glycan-7] Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin M, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (2015). . J Autoimmun . 57 (6): 1—13. doi : . PMC . PMID .