단백질 유형, 과정 및 기능의 글리코 실화



그 단백질 글리코 실화 단백질에 선형 또는 분 지형 올리고당 사슬을 첨가하여 이루어진 번역 후 변형이다. 생성 된 당 단백질은 일반적으로 표면 단백질 및 분비 경로의 단백질이다.

글리코 실화는 진핵 생물들 사이에서 가장 일반적인 펩타이드 변형 중 하나이지만, 고세균 및 박테리아의 일부 종에서도 발생하는 것으로 나타났다.

진핵 생물에서이 메커니즘 + 규제 공정에 모두 관련된 여러 효소의 개입 올리고당과 단백질의 공유 결합의 형성으로 소포체 (ER) 및 골지체 복합체간에 발생.

색인

  • 1 가지 유형의 글리콜 라이 제이션
    • 1.1 N- 글리코 실화
    • 1.2 O- 글리코 실화
    • 1.3 C- 만노 실화
    • 1.4 Glipiation (영문 "Glypiation"에서)
  • 2 프로세스
    • 2.1 진핵 생물에서
    • 2.2 원핵 생물에서
  • 3 함수
    • 3.1 중요성
  • 4 참고

글리콜 라이 제이션 유형

단백질에 대한 올리고당의 결합 부위에 따라 글리코 실화는 4 가지 유형으로 분류 될 수있다 :

N-당질 화

이것은 올란 사카 라이드가 Asn-X-Ser / Thr 모티프의 아스파라긴 잔기의 아미드 그룹의 질소에 결합 할 때 발생하며, 여기서 X는 프롤린을 제외한 임의의 아미노산 일 수있다.

O-당질 화

탄수화물이 serine, threonine, hydroxylysine 또는 tyrosine의 수산기에 결합 할 때. 그것은 덜 일반적인 수정이며 예는 콜라겐, 글리코 포린 및 뮤신과 같은 단백질입니다.

C-인공위성

이것은 트립토판 잔기에서 인돌 그룹의 C2와 C-C 결합에 의해 단백질에 결합 된 만 노즈 잔여 물의 ​​첨가로 구성된다.

Glipiación (영어에서 "Glypiation ")

폴리 사카 라이드는 단백질을 글리코 실 포스파티딜 이노시톨 (GPI) 앵커에 결합시키는 가교 역할을한다.

프로세스

진핵 생물

그 N-글리코 실화는 더 자세히 연구 된 것이다. 포유류 세포에서 과정은 거친 ER에서 시작됩니다. 예비 형성된 다당류는 리보솜으로부터 나오는 단백질에 결합합니다.

상기 다당류 전구체는 14 개의 당 잔기, 즉 3 개의 글루코오스 (Glc), 9 개의 만노오즈 (Man) 및 2 개의 N- 아세틸 글루코사민 (GlcNAc) 잔기로 구성된다.

이 전구체는 식물, 동물 및 단세포 진핵 생물에서 흔합니다. 그것은 dolichol 분자, ER 막에 내장 된 이소 프레 노이드 지질과의 연결 덕분에 막과 연결됩니다.

이 번역되는 동안 합성 후, 올리고당이 트리 시퀀스에서 Asn-X-빼앗아 / 단백질의 Thr를 포함하는 펩티드에서 아스파라긴 잔기로 oligosaccharyl 효소 복합체에 의해 전사.

올리고당의 말단에있는 3 개의 Glc 잔기는 이것의 정확한 합성을위한 신호로서 작용하고, 단백질은 골리그 장치로 옮겨지기 전에 인간 잔기 중 하나와 함께 절제되어 추가 처리된다..

일단 골지체에서의 당 단백질에 부착 된 올리고당 부분이 훨씬 큰 다양성과 복잡성을 수득 갈락토오스 잔기와 시알 산 푸코 많은 다른 사슬의 첨가에 의해 변형 될 수있다.

당화 공정을 수행하는 데 필요한 효소 기계는 당류의 첨가에 대한 수많은 글리코 포함 제거 글리코시다 아제 및 폐기물의 전달을위한 다른 뉴클레오티드 당 컨베이어는 기재로서 사용.

원핵 생물에서

박테리아는 세포 내 막 시스템을 갖지 않으므로 초기 올리고당 (단지 7 잔기 만)의 형성이 원형질막의 세포질 측에서 발생합니다.

이 전구체는 ATP- 의존적 인 플립 타제 (flipase)에 의해 periplasmic space로 옮겨지는 지질에서 합성되어 glycosylation이 발생한다.

원핵 생물과 진핵 생물의 당화 간의 또 다른 중요한 차이점은 전이 효소 올리고당 (oligosaccharyl) 박테리아 접힌 단백질의 자유 부에 당 잔기를 전송할 수 있으며, 이러한 변이에 의해 번역되지.

또한,이 효소를 인식하는 펩타이드 모티프는 동일한 진핵 생물의 펩티드 서열이 아니다.

기능들

그 N-당 단백질과 연결된 올리고당은 여러 가지 용도로 사용됩니다. 예를 들어, 일부 단백질은 구조의 적절한 폴딩을 달성하기 위해이 번역 후 변형이 필요합니다.

다른 사람들에게는 단백질 분해를 피하거나 또는이 부분이 생물학적 기능을 수행하기 위해 필요하기 때문에 안정성을 제공합니다.

올리고당은 강한 친수성을 가지므로 단백질에 대한 공유 결합은 반드시 극성과 용해도를 변경시켜 기능적으로 관련이 있습니다.

일단 멤브레인 단백질에 부착되면, 올리고당은 정보의 중요한 매개체입니다. 그들은 신호, 통신, 인식, 이동 및 세포 부착의 과정에 참여합니다..

이들은 혈액 응고, 치유 및 면역 반응뿐만 아니라 글리 칸에 의존하고 세포에 없어서는 안 될 단백질 품질 조절 과정에서 중요한 역할을합니다.

의의

적어도 18 건의 유전병이 인간의 단백질 당질 화와 관련되어 있는데, 그 중 일부는 신체적 및 정신적으로 발달이 불량하고 나머지는 치명적일 수 있습니다.

글리코 실화 질환, 특히 소아 환자와 관련된 발견이 점차 증가하고 있습니다. 이러한 질환의 대부분은 선천성이며 올리고당 형성의 초기 단계 또는 이러한 과정에 관여하는 효소의 조절과 관련된 결함과 관련이 있습니다.

글 라이코 실화 된 단백질의 글리코 칼 릭스 많이 형성하기 때문에, 글리코 실화 공정에서 돌연변이 또는 변화가 종양 세포의 미세 환경의 변화와 관련하여 진행을 촉진 수도 검사에 대한 관심이있다 종양 및 암 환자에서 전이의 개발.

참고 문헌

  1. Aebi, M. (2013). ER에서 N-linked 단백질 glycosylation. Biochimica et Biophysica Acta, 1833 년(11), 2430-2437.
  2. Dennis, J. W., Granovsky, M., & Warren, C. E. (1999). 발달과 질병에있는 단백질 glycosylation. BioEssays, 21(5), 412-421.
  3. Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., ... Martin, K. (2003). 분자 세포 생물학 (5 판). Freeman, W.H & Company.
  4. 루키, M. (2008). 멤브레인 구조 생물학 : 생화학 및 생물 물리학 기초. 케임브리지 대학 출판사. www.cambrudge.org/9780521856553에서 가져옴
  5. Nelson, D. L., & Cox, M. M. (2009). 생화학 원리. 오메가 에디션 (5 판).
  6. Nothaft, H., & Szymanski, C.M. (2010). 박테리아에서 단백질 glycosylation : 그 어느 때보다도 단조로운. 자연 리뷰 미생물학, 8(11), 765-778.
  7. Ohtsubo, K., & Marth, J.D. (2006). 건강과 질병의 세포 메커니즘에서의 글리코 실화. 세포, 126(5), 855-867.
  8. Spiro, R.G. (2002). 단백질 글리코 실화 : 글리코 펩타이드 결합의 성질, 분포, 효소 형성 및 질병 영향. Glycobiology, 12(4), 43R-53R.
  9. Stowell, S.R., Ju, T., & Cummings, R.D (2015). 암에서의 단백질 글리코 실화. 병리학의 연례 검토 : 질병의 기계 장치, 10(1), 473-510.
  10. Strasser, R. (2016). 식물 단백질 glycosylation. Glycobiology, 26 세(9), 926-939.
  11. Xu, C., & Ng, D. T.W. (2015). 단백질 접힘의 글리코 실화 유도 품질 관리. 자연 리뷰 분자 세포 생물학, 16(12), 742-752.
  12. Zhang, X., & Wang, Y. (2016). Golgi 구조에 의한 글리코 실화 품질 관리. 저널 오브 분자 생물학, 428(16), 3183-3193.