N-vezana glikozilacija

N-vezana glikozilacija je vezivanja molekula oligosaharida poznatog kao glikan za atom amidnog azota asparaginskog (Asn) ostatka proteina, u procesu koji se naziva N-glikozilacija.^[1] Ovaj tip veze je važan za strukturu^[2] i funkciju^[3] nekih eukariotskih proteina. Proces N-vezane glikozilacije se javlja kod eukariota i široko je zastuplen kod arheja, a veoma se retko javlja kod bakterija. Priroda N-vezanih glikana na glikoproteinu je određena proteinom i ćelijom u kojoj je izražen.^[4] Postoje varijacije među vrstama. Različite vrste sintetišu različite tipove N-vezanih glikana.

Energetika formiranja veze

Postoje dva tipa veza koje učestvuju u formiranju glikoproteina: veze između saharidnih ostataka u glikanu i veze između glikanskog lanca i molekula proteina.

Šećerni monomeri su međusobno povezani u glikanskom lancu glikozidnim vezama. Te veze se tipično formiraju između ugljenika 1 i 4 šećernih molekula. Formiranje glikozidnih veza je energetski nepovoljno, iz kog razloga je ta reakcija spregnuta sa hidrolizom dva ATP molekula.^[4]

S druge strane, vezivanje glikanskog ostatka na protein zahteva prepoznavanje koncenzusne sekvence. N-vezani glikani su skoro uvek vezani za atom azota asparaginskog (Asn) bočnog lanca koji je prisutan kao deo Asn–X–Ser/Thr konsenzusne sekvence, gde je X bilo koja aminokiselina izuzev prolina (Pro).^[4]

U životinjskim ćelijama, glikan vezan za asparagin je skoro uvek N-acetilglukozamin (GlcNAc) u β-konfiguraciji.^[4] Ovo β-vezivanje je slično glikozidnoj vezi između šećernih monomera u glikanskim strukturama opisanim gore. Umesto da je vezan za šećernu hidroksilnu grupu, atom anomernog ugljenika je vezan za amidni azot. Energija potrebna za ovo vezivanje potiče iz hidrolize pirofosfatnog molekula.^[4]

Biosinteza

Biosintetički put N-vezanih glikoproteina: Sinteza N-vezanih glikana počinje u endoplazmičnom retikulumu, nastavlja se u Golđiju i završava se na ćelijskoj membrani, gde se N-vezani glikoproteini bilo izlučuju ili postaju ugrađeni u ćelijsku membranu.

Biosinteza N-vezanih glikana se odvija u 3 glavna stupnja:^[4]

Sinteza dolihol-vezanog prekurzornog oligosaharida
Transfer celokupnog prekurzornog oligosaharida na protein
Obrada oligosaharida

Sinteza, transfer i inicijalno potkresivanje prekurzornog oligosaharida se odvijaju endoplazmičnom retikulumu (ER). Naknadna obrada i modifikacije oligosaharidnog lanca se obavljaju u Golđijevom aparatu.

Sinteza glikoproteina je prostorno razdvojena različitim ćelijskim kompartmanima. Tip sintetisanog N-glikana zavisi od njegove dostupnosti za različite enzime prisutne unutar tih ćelijskih kompartmana.

Uprkos njihove raznovrsnosti svi N-glikani se sintetišu koristeći zajednički biohemijski put i zajedničku sržnu glikansku strukturu.^[4] Sržna glikanska struktura se esencijalno sastoji od dva N-acetil glukosaminska i tri manozna ostatka. Taj sržni glikan se zatim produžava i dalje modifikuje, rezultat čega je raznovrsni opseg N-glkanskih struktura.^[4]

Vidi još

Reference

^ „Glycosylation”. UniProt: Protein sequence and functional information.
^ Imperiali B, O'Connor SE (decembar 1999). „Effect of N-linked glycosylation on glycopeptide and glycoprotein structure”. Current Opinion in Chemical Biology. 3 (6): 643—9. PMID 10600722. doi:10.1016/S1367-5931(99)00021-6.
^ Patterson MC (septembar 2005). „Metabolic mimics: the disorders of N-linked glycosylation”. Seminars in Pediatric Neurology. 12 (3): 144—51. PMID 16584073. doi:10.1016/j.spen.2005.10.002.
^ ^а ^б ^в ^г ^д ^ђ ^е ^ж Drickamer K, Taylor ME (2006). Introduction to Glycobiology (2nd изд.). Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-928278-4.

Spoljašnje veze

GlycoEP : In silico Platform for Prediction of N-, O- and C-Glycosites in Eukaryotic Protein Sequences
Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin ME, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (februar 2015). „Glycans in the immune system and The Altered Glycan Theory of Autoimmunity: a critical review”. Journal of Autoimmunity. 57: 1—13. PMC 4340844  . PMID 25578468. doi:10.1016/j.jaut.2014.12.002.

[1] „Glycosylation”. UniProt: Protein sequence and functional information.

[Imperiali_1999-2] Imperiali B, O'Connor SE (decembar 1999). „Effect of N-linked glycosylation on glycopeptide and glycoprotein structure”. Current Opinion in Chemical Biology. 3 (6): 643—9. PMID 10600722. doi:10.1016/S1367-5931(99)00021-6.

[Patterson_20056-3] Patterson MC (septembar 2005). „Metabolic mimics: the disorders of N-linked glycosylation”. Seminars in Pediatric Neurology. 12 (3): 144—51. PMID 16584073. doi:10.1016/j.spen.2005.10.002.

[Drickamer_2006-4] а ^б ^в ^г ^д ^ђ ^е ^ж Drickamer K, Taylor ME (2006). Introduction to Glycobiology (2nd изд.). Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-928278-4.

[1]

[2]

[3]

[4]