Aproximativ jumătate din toate proteine în corpul uman sunt glicoproteine. Substanțele joacă rolul de componente celulare, precum și de substanțe imune. Acestea sunt formate în principal ca parte a ceea ce este cunoscut sub numele de N-glicozilare și pot provoca boli grave dacă sunt asamblate incorect.
Ce sunt glicoproteinele?
Glicoproteinele sunt proteine cu reziduuri heteroglicane ramificate asemănătoare copacilor. Ele sunt de obicei de consistență vâscoasă. Macromoleculele conțin legături covalente zahăr grupuri. Ele constau din monozaharide, Cum ar fi glucoză, fructoză, manoză sau aminoacizi acetilați. Prin urmare, ele sunt numite și oligozaharide legate de proteine. Legarea covalentă poate avea loc în moduri diferite și corespunde legării fie la aminoacizi serina sau asparagină. Legarea la serină se numește O- și legarea la asparagină se numește N-glicozilare. Glicoproteinele N-glicozilării variază în mărime. Ele corespund monozaharide, di- sau oligozaharide până la polizaharide. În funcție de proporția lor de monozaharide, sunt împărțite în glicoproteine bogate în manoză, complexe și hibride. În grupul bogat în manoză predomină reziduurile de manoză. În grupul complex predomină zaharidele. Grupul hibrid este o formă mixtă. Conținutul de carbohidrați al glicoproteinelor variază de la câteva procente pentru ribonucleaze la până la 85% pentru sânge antigene de grup.
Funcția, acțiunea și rolurile
Glicoproteinele îndeplinesc numeroase funcții în organismul uman. Acestea sunt o componentă structurală a membranelor celulare și sunt denumite și structurale proteine în acest context. Cu toate acestea, ele sunt prezente și în mucus și servesc ca lubrifianți în fluide. Ele contribuie la interacțiunea celulară ca proteine de membrană. Unele glicoproteine îndeplinesc și funcții hormonale, cum ar fi factorul de creștere hCG. Sunt la fel de importante ca componentele imunologice sub formă de imunoglobuline și interferoni. Toate proteinele de export și proteinele de membrană ale corpului erau încă glicoproteine, cel puțin în timpul biosintezei. Acestea sunt deosebit de relevante pentru reacțiile de recunoaștere în sistemului imunitar deoarece interacționează cu celulele T imunologice și receptorii de celule T. Diverse proteine plasmatice au fost izolate la om sânge plasmă, dintre care numai albumină și lipsă de prealbumină zahăr reziduuri. Abundența glicoproteinelor este surprinzătoare. În cele din urmă, aproape toate proteinele solubile extracelulare și enzime au reziduuri de zahăr. hormoni, glicoproteinele au efecte pleiotropice și sunt astfel cruciale pentru activitatea diferitelor sisteme de organe. De exemplu, hormoni TSH, HCG și FSH sunt glicoproteine. Ca protiene ale membranei, ele sunt reprezentate atât în rolul receptorului, cât și în cel al controlorului de transport și stabilizator. Acestea au un efect stabilizator în principal împreună cu glicolipidele. Împreună cu aceste substanțe, formează așa-numitul glicocalix, care stabilizează celulele fără perete celular.
Formare, apariție, proprietăți și valori optime
Cea mai comună formă de formare a glicoproteinelor este legarea N-glicozidică sau N-glicozilarea la asparagină. Zaharul se leagă de azot de acid liber amidă grupuri în acest proces. N-glicozilarea are loc în reticulul endoplasmatic. N-glicozidele formate în acest mod sunt cele mai relevante grupe de glicoproteine. În timpul N-glicozilării, precursorul zahărului se snitetizează la molecula purtătoare dolichol, independent de secvența de aminoacizi a proteinei țintă. Grupul OH de la capătul moleculei este legat de difosfat. La terminal se formează un precursor oligozaharidic fosfat reziduu al molecule. Primele șapte zaharuri se asamblează pe partea citosolică. Două N-acetil glucozamine și cinci resturi de manoză sunt atașate la dolichol fosfat. Nucleotidele de zahăr PIB-manoză și UDP-N-acetil-glucozamina apar ca donatori. Precursorul este transportat peste membrana ER de o proteină de transport. Astfel, precursorul este orientat către partea interioară a reticulului endoplasmatic, unde i se adaugă patru reziduuri de manoză. În plus, glucoză se adaugă reziduuri. Precursorul cu lungime de 14 zahăr este în cele din urmă transferat la o proteină. O altă cale de formare a glicoproteinelor este legarea O-glicozidică sau O-glicozilarea la serină, care se efectuează în aparatul Golgi al celulelor. În acest proces, legarea zahărului are loc la un grup hidroxil de serină. Valorile glicoproteinelor sunt relevante în primul rând în raport cu proteinele plasmatice, întrucât joacă un rol într-o mare parte sânge A lista toate valorile standard pentru glicoproteine în mod individual în acest moment ar depăși domeniul de aplicare.
Boli și tulburări
niste boli genetice prezintă efecte asupra glicozilării. Un grup de astfel de tulburări este CDG. În acest caz, glicoproteinele prezintă niveluri anormale. Persoanele afectate suferă de o dezvoltare încetinită, care se referă atât la probleme fizice, cât și psihice. Strabismul poate fi un alt simptom al tulburării genetice. În total, aproximativ 250 de gene diferite sunt implicate în formarea glocoproteinelor. În tulburările de glicozilare congenitală, tulburările de atașare a lanțurilor laterale ale carbohidraților la proteine sunt prezente datorită unei dispoziții genetice. În modificarea post-translațională, proteinele își dobândesc funcționalitatea deplină. Când acest proces se asamblează anormal enzime sau proteine care construiesc lanțuri laterale de carbohidrați, rezultate CDG. N-glicozilarea este cel mai frecvent afectată de întreruperi. Până în prezent, au fost descoperite aproximativ 30 de defecte enzimatice care afectează N-glicozilarea. Tulburările genetice de glicozilare sunt oarecum mai puțin frecvente. Se manifestă în tulburări multisistemice neuromusculare, cum ar fi sindromul Walker-Warburg. Deoarece glicoproteinele îndeplinesc atât de multe funcții în organism, tabloul clinic se caracterizează prin simptome multiple. Toate sistemele de organe pot fi afectate de tulburări congenitale de glicozilare. Tulburările de dezvoltare psihomotorie sunt principalul simptom. Anomaliile neurologice sunt la fel de frecvente. De asemenea, tulburările de coagulare sau tulburările endocrine nu sunt mai puțin frecvente.
