Русская Википедия:Гликопротеины

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Шаблон:Не путать

Файл:Glicoprotein.svg
N-связанное гликозилирование белков (N-гликозилирование N-гликанов) по остаткам Asn в гликопротеинах.[1]

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:

  1. При N-гликозилировании сахара присоединяются к азоту, обычно к амидной боковой цепи аспарагина,
  2. При O-гликозилировании сахара присоединяются к кислороду, обычно к серину или треонину , но также к тирозину или неканоническим аминокислотам, таким как гидроксилизин и гидроксипролин
  3. При P-гликозилировании сахара присоединяются к фосфору на фосфосерине
  4. При C-гликозилировании сахара присоединяются непосредственно к углероду, например, при добавлении маннозы к триптофану
  5. При S-гликозилировании бета- GlcNAc присоединяется к атому серы остатка цистеина[2]
  6. 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.[3]Шаблон:Rp

Файл:Glykoproteine Zucker.svg
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 T1/2 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[4]
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:

Другие примеры гликопротеинов включают:

  1. гонадотропины (лютеинизирующий гормон фолликулостимулирующий гормон)
  2. гликопротеин IIb / IIIa , интегрин, обнаруженный на тромбоцитах, который необходим для нормальной агрегации тромбоцитов и прикрепления к эндотелию
  3. компоненты пеллюцида, который окружает яйцеклетку, и имеет важное значение для взаимодействия со сперматозоидами
  4. 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
  5. Гликопротеин-41(gp41) и гликопротеин-120 (gp120) являются белками оболочки вируса ВИЧ
  6. Растворимые гликопротеины часто имеют высокую вязкость, например, в яичном белке или плазме крови
  7. Миракулин , представляет собой гликопротеин, извлекаемый из Synsepalum dulcificum натуральный подсластитель, который изменяет способность рецепторов языка человека распознавать кислые продукты, как сладкие[5].
  8. 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[6]:

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:[3]Шаблон:Rp
Функция Гликопротеины
Соединительная ткань и сухожилия Коллагены
Смазка и защитное средство Муцины
Транспортная молекула Трансферрин , церулоплазмин
Иммунологическая молекула Иммуноглобулины,[7] антигены гистосовместимости
Гормон Человеческий хорионический гонадотропин (ХГЧ), тиреотропный гормон (ТТГ)
Фермент Например, щелочная фосфатаза, пататин
Сайт распознавания прикрепления клеток Различные белки, участвующие в межклеточной (например, сперматозоид-овоцит), вирусклеточном, бактериальноклеточном, и гормонально-клеточных взаимодействий
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

Шаблон:Примечания

См. также

  1. Шаблон:Cite journal
  2. Шаблон:Cite journal
  3. 3,0 3,1 Robert K. Murray, Daryl K. Granner & Victor W. Rodwell: "Harper's Illustrated Biochemistry 27th Ed.", McGraw–Hill, 2006
  4. Glycan classification Шаблон:Wayback SIGMA
  5. Шаблон:Статья
  6. Шаблон:Cite web
  7. Шаблон:Cite journal