Ինչ են գլիկոպրոտեինները և ինչ են անում

Ինչ են գլիկոպրոտեինները և ինչ են անում

Գլիկոպրոտեինինը սպիտակուցային մոլեկուլի մի տեսակ է, որն իր վրա կցված է ածխաջրածին: Գործընթացը կամ տեղի է ունենում սպիտակուցային թարգմանության ընթացքում կամ որպես հետտրրանսլսալային փոփոխություն գործընթացում, որը կոչվում է գլիկոսիլացիա:

Ածխաջրածինը օլիգոսախարիդային ցանց է (գլիկան), որը կովալ կերպով կապվում է սպիտակուցի պոլիպեպտիդային կողմնակի շղթաների հետ: Շաքարների-OH խմբերի պատճառով գլիկոպրոտեինները ավելի շատ հիդրոֆիլ են, քան հասարակ սպիտակուցները: Սա նշանակում է, որ գլիկոպրոտեինները ավելի շատ գրավում են ջուրը, քան սովորական սպիտակուցները: Մոլեկուլի հիդրոֆիլային բնույթը հանգեցնում է նաև սպիտակուցի երրորդական կառուցվածքի բնութագրական ծալմանը:

Ածխաջրերը կարճ մոլեկուլ են, հաճախ ճյուղավորված, և կարող է բաղկացած լինել.

  • պարզ շաքար (օրինակ ՝ գլյուկոզա, գալակտոզա, մաննոզ, քսիլոզ)
  • ամինո շաքարեր (շաքարեր, որոնք ունեն ամինո խումբ, ինչպիսիք են N-ացետիլգլուկոզամինը կամ N-acetylgalactosamine)
  • թթվային շաքարեր (շաքարներ, որոնք ունեն կարբոքսիլ խումբ, ինչպիսիք են սիալաթթուն կամ N-ացետիլնուրամինաթթու)

O- կապակցված և N- կապակցող գլիկոպրոտեիններ

Գլիկոպրոտեինները դասակարգվում են ըստ սպիտակուցի ածխաջրերի կցման վայրի:

  • O- կապված գլիկոպրոտեինները դրանք են, որոնցում ածխաջրածինները միանում են կամ ամինաթթվի տրեոնինի կամ սերիայի R խմբի հիդրոքսիլ խմբի (-OH) թթվածնի ատոմին (O) թթվածնի ատոմին: Օ – ի հետ կապված ածխաջրերը կարող են կապվել նաև հիդրօքսիլսինին կամ հիդրօքսիպրոլին: Գործընթացը կոչվում է O-glycosylation: O- կապված գլիկոպրոտեինները կապված են շաքարի հետ Գոլգիի համալիրում:
  • N- ի հետ կապված գլիկոպրոտեինները ունեն ածխաջրածին, որը կապված է ամինո խմբի ազոտի (N) հետ (-NH2) ամինաթթու asparagine- ի R խմբի: R խումբը սովորաբար asparagine- ի ամիդային կողմնային շղթան է: Միացման գործընթացը կոչվում է N-glycosylation: N- ի հետ կապված գլիկոպրոտեինները իրենց շաքարավազը ստանում են էնդոպլազմիկ ցանցային ցանցաթաղանթից և այնուհետև տեղափոխվում են Գոլգի համալիր ՝ փոփոխության ենթարկելու համար:

Չնայած O- կապված և N- ի հետ կապված գլիկոպրոտեինները ամենատարածված ձևերն են, այլ կապեր նույնպես հնարավոր են.

  • P-glycosylation- ը տեղի է ունենում այն ​​ժամանակ, երբ շաքարը կցվում է ֆոսֆոսերինի ֆոսֆորին:
  • C- գլիկոսիլացումը այն դեպքում, երբ շաքարը կցվում է ամինաթթվի ածխածնի ատոմին: Օրինակ է, երբ շաքարավազի մաննոզը տրիպտոֆանում կապում է ածխածնի հետ:
  • Glypiation- ը այն դեպքում, երբ գլիկոֆոսֆատիդիլինոզիտոլ (GPI) գլիկոլիպիդը կցվում է պոլիպեպտիդի ածխածնի տերմինին:

Գլիկոպրոտեինների օրինակներ և գործառույթներ

Գլիկոպրոտեինները գործում են կառուցվածքում, վերարտադրության, իմունային համակարգի, հորմոնների և բջիջների և օրգանիզմների պաշտպանության մեջ:

Գլիկոպրոտեինները հայտնաբերվում են բջջային մեմբրանների լիպիդային երկշերտի մակերևույթում: Նրանց հիդրոֆիլային բնույթը թույլ է տալիս նրանց գործել ջրային միջավայրում, որտեղ նրանք գործում են բջջային բջիջների ճանաչման և այլ մոլեկուլների կապման մեջ: Բջջային մակերևույթի գլիկոպրոտեինները նույնպես կարևոր են խաչաձև կապող բջիջների և սպիտակուցների համար (օրինակ ՝ կոլագեն) ՝ հյուսվածքի ուժ և կայունություն ավելացնելու համար: Բույսերի բջիջներում գտնվող գլիկոպրոտեինները այն են, ինչը թույլ է տալիս բույսերին ուղիղ կանգնել ծանրության ուժի դեմ:

Գլիկոզիլացված սպիտակուցները պարզապես կարևոր չեն միջբջջային հաղորդակցության համար: Դրանք նաև օգնում են օրգանների համակարգերին միմյանց հետ շփվել: Գլիկոպրոտեինները հայտնաբերվում են ուղեղի մոխրագույն նյութում, որտեղ նրանք աշխատում են axons- ի և synaptosomes- ի հետ միասին:

Հորմոնները կարող են լինել գլիկոպրոտեիններ: Օրինակները ներառում են մարդու քորիոնիկ գոնադոտրոպինը (HCG) և erythropoietin (EPO):

Արյան մակարդումը կախված է գլիկոպրոտեինների պրոտոմբինից, թրոմբինից և ֆիբրինոգենից:

Բջջային մարկերները կարող են լինել գլիկոպրոտեիններ: MN արյան խմբերը պայմանավորված են գլիկոպրոտեինային գլիկոֆորին Ա-ի երկու պոլիմորֆիկ ձևերով: Երկու ձևերը տարբերվում են միայն երկու ամինաթթուների մնացորդներով, բայց դա բավարար է ՝ խնդիրներ առաջացնելու համար այն մարդկանց մոտ, ովքեր ունեն արյան տարբեր խմբով որևէ մեկի կողմից նվիրաբերված օրգան: ABO- ի արյան խմբի մեծ հակահամատեղելիության բարդույթը (MHC) և H հակածինը առանձնանում են գլիկոզիլացված սպիտակուցներով:

Glycophorin A- ը նույնպես կարևոր է, քանի որ դրա համար հավելված է Plasmodium falciparum, մարդու արյան մակաբույծ:

Գլիկոպրոտեինները կարևոր են վերարտադրության համար, քանի որ դրանք թույլ են տալիս սերմնահեղուկի բջիջը կապել ձվի մակերեսին:

Մուկինները լորձի մեջ հայտնաբերված գլիկոպրոտեիններ են: Մոլեկուլները պաշտպանում են զգայուն էպիթելի մակերեսները, ներառյալ շնչառական, միզուղիների, մարսողական և վերարտադրողական տրակտները:

Իմունային պատասխանը հենվում է գլիկոպրոտեինների վրա: Հակամարմինների ածխաջրածինը (որոնք գլիկոպրոտեիններ են) որոշում է այն հատուկ հակածինը, որը կարող է կապել: B բջիջները և T բջիջները ունեն մակերեսային գլիկոպրոտեիններ, որոնք կապում են անտիգենները:

Գլիկոսիլացիա ընդդեմ գլիկացիայի

Գլիկոպրոտեինները իրենց շաքարը ստանում են ֆերմենտային պրոցեսից, որը կազմում է մոլեկուլ, որը այլ կերպ չէր գործում: Մեկ այլ գործընթաց, որը կոչվում է գլիկացիա, կովալենտորեն կապում է շաքարերը սպիտակուցներին և լիպիդներին: Գլիկացումը ֆերմենտային գործընթաց չէ: Հաճախ, գլիկացումը նվազեցնում կամ ժխտում է ազդակիր մոլեկուլի ֆունկցիան: Գլիկացիան, բնականաբար, տեղի է ունենում ծերացման ժամանակ և արագանում է նրանց արյան մեջ գլյուկոզի բարձր մակարդակի դիաբետիկ հիվանդների մոտ:

Հղումներ և առաջարկվող ընթերցում

  • Բերգը, Տիմոկկոն և Սթրայերը (2002):Կենսաքիմիա. W.H. Ֆրիմանը և ընկերությունը ՝ Նյու Յորք: 5-րդ հրատարակություն, հատ. 306-309:
  • Ivatt, Raymond J. (1984)Գլիկոպրոտեինների կենսաբանությունը. Plenum Press. Նյու Յորք: