О-везана гликозилација

У пољу биохемије, О-везана гликозилација је везивање молекула шећера за атом кисеоника у аминокиселинском остатку протеина.[1] О-везана гликозилација је форма гликозилације која се одвија у Голђијевом апарату еукариота,[2] археја и бактерија.

Шећери уреди

O-N-ацетилгалактозамин (O-GalNAc) уреди

О-везана гликозилација се одвија у касном ступњу протеинске обраде. Она се састоји од додавања N-ацетил-галактозамина на остатке серина или треонина посредством ензима УДП-Н-ацетил-D-галактозамин:полипептид N-ацетилгалактозаминилтрансфераза (ЕЦ број 2.4.1.41), чему следе други угљени хидрати (као што су галактоза и сијалинска киселина). Овај процес који је важан за поједине типове протеина, попут протеогликана, обухвата адицију гликозаминогликанских ланаца на иницијално негликозиловани „протеогликански сржни протеин”. Ови додаци су обично серински О-везани гликопротеини, који имају једну од две главне функције. Једна функција обухвата секрецију ради формирања компоненти екстрацелуларног матрикса, пријањање једне ћелије на другу путем интеракција између великих комплекса шећерних протеогликана. Друга функција је да делују као компоненте мукозних секреција. Високе конценрације угљених хидрата имају тенденцију давања мукусу његов слузави изглед. GlcNAc-β-Ser/Thr, који су присутни у једреним и цитоскелеталним протеинима, су били први објављени примери гликозилованих протеина присутних у локацијама изван секреторних канала.[3]

О-фукоза уреди

О-фукоза се додаје између другог и трећег конзервираног цистеина у понављањима сличним ЕГФ у Ноч протеину, и другим супстратима посредством ГДП-фукозни протеин О-фукозилтрансферазе 1, и на Тромбоспондинска понављања уз помоћ ГДП-фукозни протеин О-фукозилтрансферазе 2. У случају ЕГФ сличних понављања, О-фукоза може да буде продужена до тетрасахарида секвенцијалном адицијом Н-ацетилглукозамина (ГлцНАц), галактозе, и сијалинске киселине, а за тромбоспондинска понављања, може да буде продужена до дисахарида адицијом глукозе. Ове фукозилтрансферазе су изражене у ендоплазмичном ретикулуму, што је је необично за гликозилтрансферазе, већина којих делује у Голђијевом апарату.

О-глукоза уреди

О-глукоза се додаје између првог и другог конзервисаног цистеина ЕГФ-сличних понављања у Ноч протеину, и вероватно у другим протеинским супстратима О-глукозилтрансферазе (Poglut). Овај ензим је познат као Rumi код Drosophila, а исто тако је локализован у ЕР као О-фукозилтрансфераза. О-глукозна модификација је неопходна за коректно савијање ЕГФ-сличних понављања Ноч протеина, и њоме се повећава секреција овог рецептора.

O-N-ацетилглукозамин (O-GlcNAc) уреди

O-GlcNAc се додаје на серине или треонине посредством O-GlcNAc трансферазе (ОГТ). O-GlcNAc се јавља на већини серина и треонина који би иначе били фосфорилисани посредством серин/треонинских киназа. Ако дође до фосфорилације, не долази до адиције O-GlcNAc, и vice versa. Ова очигледно конкурентна модификација одређених локација може да има значајне последице. Знатан део истраживања канцера се бави фосфорилацијом, због њене важне улоге у путевима ћелијске сигнализације. Како се компетитивна или варијабилна гликозилација јавља на истим местима, постоји могућност да су нека од истраживања фосфорилације превидела значајне улоге које има гликозилација тих места. O-GlcNAc адиција и уклањање су исто тако значајни регулатори путева који су поремећени при шећерној болести. Ген који кодира ензим O-GlcNAcазе (ОГА) је повезан са формом шећерне болести која није зависна од инсулина. То је терминални корак у хексозаминском сигналном путу сензора хране.

Недавно је објављено да се адиција O-GlcNAc јавља између петог и шестог конзеквираног цистеина у неким ЕГФ-сличним понављањима у Ноч протеину. Ову модификацију посредује ензим O-N-ацетиглукозаминил-трансферазе који се назива eOGT.

О-маноза уреди

Током О-манозилације, манозни остатак се преноси са маноза-п-долихола на серин/треонин остатак у протеинима секреторног пута.[4] О-манозилација је јавља код прокариота и еукариота.

Протеини уреди

Колаген уреди

Многи лизински остаци у колагену су хидроксиловани чиме се формира хидроксилизин, и многи од тих хидроксилизина затим бивају гликозиловани адицијом галактозе. Тај галактозни моносахарид може затим да буде продужен додатком глукозе. Оваква гликозилација је неопходна за коректно функционисање колагена. Гликозилација хидроксилизина започиње у ЕР, али се предоминантно одвија у Голђијевом апарату.[5]

Пролин је исто тако хидроксилован у колагену, међутим не долази до гликозилације пошто су хидроксипролини неопходни за водонично везивање колагенског троструког хеликса. Постоји један протеин са називом Skp1 у Dictyostelium discoideum који има GlcNAc на хидроксипролину, али је то екстремно ретка форма гликозилације. Једино биљке садрже гликане на хидроксипролину, и они могу да буди галактозни и арабинозни гликани.

Гликогенин уреди

Јетрени и мишићни гликогенин носе глукозу на тирозинском бочном ланцу. То је био један од првих познатих примера гликозилованог тирозина у природи и услед аутомодификације ензимом.

Протеогликани уреди

Велики и комплексни гликани који модификују протеогликане су иницирани адицијом ксилозе на серин. Познато је да постоје само две друге форме гликозилације која започиње са адицијом ксилозе директно на протеин. Једна је ксилоза на фосфо-серину код Dictyostelium discoideum, а друга је ретка модификација на Ночевим ЕГФ-сличним понављањима, где се О-ксилоза преноси помоћу Руми ензима уместо О-глукозе у појединим контекстима.

Липиди уреди

Било галактоза или глукоза могу да буду дадати на хидроксил на липид керамид. Глукоза може даље да буде продужена до дисахарида адицијом галактозе.

Види још уреди

Референце уреди

  1. ^ Ван ден Стеен П, Рудд ПМ, Дwек РА, Опденаккер Г (1998). „Цонцептс анд принциплес оф О-линкед глyцосyлатион”. Црит. Рев. Биоцхем. Мол. Биол. 33 (3): 151—208. ПМИД 9673446. дои:10.1080/10409239891204198. 
  2. ^ Wиллиам Г. Флyнне (2008). Биотецхнологy анд Биоенгинееринг. Нова Публисхерс. стр. 45—. ИСБН 978-1-60456-067-1. Приступљено 13. 11. 2010. 
  3. ^ Спиро РГ (2002). „Протеин глyцосyлатион: натуре, дистрибутион, ензyматиц форматион, анд дисеасе имплицатионс оф глyцопептиде бондс”. Глyцобиологy. 12 (4): 43Р—65Р. ПМИД 12042244. дои:10.1093/глyцоб/12.4.43р. 
  4. ^ Ломмел M, Страхл С (август 2009). „Протеин О-манносyлатион: цонсервед фром бацтериа то хуманс”. Глyцобиологy. 19 (8): 816—28. ПМИД 19429925. дои:10.1093/глyцоб/цwп066. 
  5. ^ Харwоод Р, Грант МЕ, Јацксон ДС (1975). „Студиес он тхе глyцосyлатион оф хyдроxyлyсине ресидуес дуринг цоллаген биосyнтхесис анд тхе субцеллулар лоцализатион оф цоллаген галацтосyлтрансферасе анд цоллаген глуцосyлтрансферасе ин тендон анд цартилаге целлс”. Тхе Биоцхемицал Јоурнал. 152 (2): 291—302. ПМЦ 1172471 . ПМИД 1220686. дои:10.1042/бј1520291. 

Спољашње везе уреди

  • ГлyцоЕП : Ин силицо Платформ фор Предицтион оф Н-, О- анд C-Глyцоситес ин Еукарyотиц Протеин Сеqуенцес