Кіріспе

Олигосахаридтермен модификацияланған ақуыздар. Гликопротеиндер – аминқышқылдарының жанама тізбектеріне ковалентті байланысқан олигосахарид тізбектерін қамтитын ақуыздар. Көмірсулар ақуызға бірдей трансляция немесе посттрансляциялық модификация арқылы қосылады. Бұл процесс гликозилдеу деп аталады. Сыртқа бөлінетін жасушадан тыс ақуыздар көбінесе гликозилденген. Ақуыздарда жасушадан тыс кеңейтімдер болған жағдайда, олардың сыртқы сегменттері де жиі гликозилденеді. Гликопротеиндер жасуша-жасуша өзара әрекеттесуде маңызды интегралды мембраналық ақуыздар болып табылады. Секреторлық жүйенің эндоплазмалық ретикулумға негізделген гликозилдеуін, цитозольдік ядролық гликозилдеуден ажырату маңызды, ол қайтымды болып табылады. Цитозоль мен ядроның гликопротеиндері фосфорилдануға кері болатын жалғыз GlcNAc қалдығын қосу арқылы модификациялана алады және олардың функциялары фосфорилдануға негізделген сигналды басқаратын қосымша реттеу механизмі болуы мүмкін. Керісінше, классикалық секреторлық гликозилдеу құрылымдық тұрғыдан маңызды болуы мүмкін. Мысалы, аспарагинге байланысты, яғни N-байланысты гликозилдеуді тежеу гликопротеиннің дұрыс бүктелуіне кедергі келтіруі мүмкін, ал толық тежеу жеке жасуша үшін уытты болуы мүмкін. Гликан өңдеу процесінің (гликанға көмірсу қалдықтарын ферменттік жолмен қосу/алып тастау) бұзылуы, эндоплазмалық ретикулумда да, Гольджи аппаратында да жүреді, оқшауланған жасушалар үшін қажет емес (гликозидтерді тежеушілермен тірі қалу дәлелі), бірақ адам ауруларына (гликозилдеудің туа біткен бұзылуларына) әкелуі және жануарлар моделінде өлімге ұшыратуы мүмкін. Сондықтан гликандардың нақты өңделуі жасушалардың тасымалдануы сияқты эндогендік функциялар үшін маңызды, бірақ бұл, әдетте, хост-патоген өзара әрекеттесудегі рөліне екіншілік болуы мүмкін. Бұл соңғы әсердің танымал мысалы – ABO қан тобы жүйесі. Гликопротеиндердің әртүрлі түрлері бар, бірақ ең көп таралғандары N-байланысты және O-байланысты гликопротеиндер. Бұл екі типті гликопротеиндер олардың атауларын беретін құрылымдық айырмашылықтармен ерекшеленеді. Гликопротеиндердің құрамы әртүрлі, сондықтан антиденелер немесе гормондар сияқты көптеген қосылыстарды құрайды. Денедегі кең функциялық спектріне байланысты, медициналық қолдану үшін гликопротеин синтезіне қызығушылық артып келеді. Гликопротеиндерді синтездеудің бірнеше әдістері бар, соның ішінде рекомбинация және ақуыздардың гликозилделуі.

Гликозилдеу түрлері

Гликозилдеудің бірнеше түрі бар, бірақ ең көп кездесетіні алғашқы екеуі. N гликозилдеуде қанттар азотқа, әдетте аспарагиннің амидтік тізбегіне қосылады. O гликозилдеуде қанттар оттегіге, әдетте серинге немесе треонинге, сондай-ақ тирозинге немесе гидроксилизин және гидроксипролин сияқты канондық емес аминқышқылдарына қосылады. P гликозилдеуде қанттар фосфоссериндегі фосфорға қосылады. C гликозилдеуде қанттар тікелей көміртекке қосылады, мысалы, триптофанға манноза қосылуында. S гликозилдеуде бета-GlcNAc цистеин қалдығының күкірт атомына қосылады. Глипиацияда GPI гликолипиді мембраналық бекіткіш ретінде қызмет ететін полипептидтің C ұшына қосылады. Гликация, сондай-ақ ферменттік емес гликозилдеу деп те аталады, қанттар ферменттің бақылауысыз, бірақ Майлард реакциясы арқылы ақуыз немесе липид молекуласына ковалентті байланысады.

Құрылымы

Барлық гликопротеиндердің негізгі құрылымдық ерекшелігі – олигосахаридтердің ақуызға коваленттік байланыс арқылы тіркелуі.

Мысалдар

Олигосахаридтік тізбектердің бірегей өзара әрекеттесуінің әртүрлі қолданылулары бар. Біріншіден, ол бұрыс бүлінген ақуыздарды анықтап, сапаны бақылауға көмектеседі. Өзгергіш беткі гликопротеиндер ұйқы ауруы трипанозома паразитіне қабылдаушының иммундық жауабынан қашуға мүмкіндік береді. Адам иммуножеткіліксіздігі вирусының вирус тікені ауыр гликозильденген. Тікеннің шамамен жартысы гликозильдеу болып табылады және гликандар антиденелердің тануын шектейді, себебі гликандар қабылдаушы жасушалармен құрастырылады және сондықтан көбінесе «өзіндік» болып табылады. Уақыт өте келе, кейбір пациенттерде ВИЧ гликандарын танитын антиденелер пайда болады және «жоғары бейтараптандыратын антиденелер» (bnAbs) деп аталатындардың көбісі кейбір гликандарды таниды. Бұл негізінен гликандардың ерекше жоғары тығыздығы гликандардың қалыпты жетілуіне кедергі келтіреді, сондықтан олар ерте, жоғары маннозалы күйде қалады. Бұл иммундық тануға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, бұл гликандар негізгі ақуызға қарағанда әлдеқайда аз өзгермелі болғандықтан, вакцина әзірлеу үшін перспективті нысаналар ретінде пайда болды. P-гликопротеиндер ісікке қарсы зерттеулер үшін маңызды, себебі олар ісікке қарсы препараттардың әсерін тоқтатуға қабілетті. P-гликопротеин немесе көп дәрілік тасымалдаушы (MDR1) – бұл қосылыстарды жасушалардан шығаратын ABC тасымалдаушының түрі. text=Гликопротеин – ақуызға ковалентті байланысқан көмірсутектерден (немесе гликандардан) тұратын қосылыс. Көмірсутектер моносахарид, дисахарид(тер), олигосахарид(тер), полисахарид(тер) немесе олардың туындылары (мысалы, сульфо- немесе фосфо-субститутталған) түрінде болуы мүмкін. Бір, бірнеше немесе көптеген көмірсутек бірліктері болуы мүмкін. Протеогликандар – гликопротеиндердің бір түрі, онда көмірсутек бірліктері амин қанттарын қамтитын полисахаридтер болып табылады. Мұндай полисахаридтер гликозаминогликандар деп те аталады.