Glykosylering
On november 20, 2021 by adminN-linked glykosyleringRediger
N-linked glycosylering er en meget udbredt form for glycosylering og er vigtig for foldningen af mange eukaryote glycoproteiner og for fastgørelse af celle-celle og celle-extracellulær matrix. Den N-bundne glykosyleringsproces forekommer hos eukaryoter i lumen af det endoplasmatiske retikulum og i stor udstrækning hos archaea, men meget sjældent hos bakterier. Ud over deres funktion i proteinfoldning og cellulær fastgørelse kan de N-linkede glykaner i et protein modulere et proteins funktion og i nogle tilfælde fungere som en tænd/sluk-knap.
O-linked glykosyleringRediger
O-linked glycosylering er en form for glycosylering, der forekommer i eukaryoter i Golgi-apparatet, men som også forekommer i archaea og bakterier.
Fosfososerin-glycosyleringRediger
Xylose, fucose, mannose og GlcNAc fosfososerin-glycaner er blevet rapporteret i litteraturen. Fucose og GlcNAc er kun fundet i Dictyostelium discoideum, mannose i Leishmania mexicana og xylose i Trypanosoma cruzi. Mannose er for nylig blevet rapporteret i et hvirveldyr, musen Mus musculus, på celleoverfladens lamininreceptor alfa dystroglycan4. Det er blevet foreslået, at dette sjældne fund kan være forbundet med det faktum, at alfa-dystroglycan er stærkt bevaret fra lavere hvirveldyr til pattedyr.
C-mannosyleringRediger
Et mannose-sukker er tilføjet til den første tryptofanrest i sekvensen W-X-X-W (W angiver tryptofan; X er en hvilken som helst aminosyre). Der dannes en C-C-binding mellem det første kulstof i alfa-mannose og det andet kulstof i tryptofan. Det er dog ikke alle sekvenser, der har dette mønster, der er mannosylerede. Det er blevet fastslået, at kun to tredjedele er det, og at der er en klar præference for, at den anden aminosyre skal være en af de polære aminosyrer (Ser, Ala, Gly og Thr), for at mannosylering kan finde sted. For nylig er der sket et gennembrud i teknikken til forudsigelse af, om sekvensen vil have et mannosyleringssted eller ej, som giver en nøjagtighed på 93 % i modsætning til 67 % nøjagtighed, hvis vi blot betragter WXXW-motivet.
Thrombospondiner er et af de proteiner, der oftest modificeres på denne måde. Der er imidlertid en anden gruppe af proteiner, der undergår C-mannosylering, nemlig type I cytokinreceptorer. C-mannosylering er usædvanlig, fordi sukkeret er knyttet til et kulstof i stedet for et reaktivt atom som f.eks. nitrogen eller oxygen. I 2011 blev den første krystalstruktur af et protein, der indeholder denne type glykosylering, bestemt, nemlig den af den humane komplementkomponent 8. På nuværende tidspunkt er det fastslået, at 18 % af de menneskelige proteiner, sekreterede og transmembranproteiner gennemgår processen med C-mannosylering. Talrige undersøgelser har vist, at denne proces spiller en vigtig rolle i sekretionen af Trombospondin type 1-proteiner, der indeholder proteiner, som forbliver i det endoplasmatiske retikulum, hvis de ikke gennemgår C-mannosylering Dette forklarer, hvorfor en type cytokinreceptorer, erythropoietinreceptoren, forbliver i det endoplasmatiske retikulum, hvis den ikke har C-mannosyleringssteder.
Dannelse af GPI-ankre (glypiation)Rediger
Glypiation er en særlig form for glykosylering, der udmærker sig ved dannelsen af et GPI-anker. Ved denne form for glykosylering er et protein knyttet til et lipidanker via en glykan-kæde. (Se også prenylering.)
Kemisk glykosyleringRediger
Glykosylering kan også foretages ved hjælp af redskaberne fra den syntetiske organiske kemi. I modsætning til de biokemiske processer er syntetisk glykemi stærkt afhængig af beskyttelsesgrupper (f.eks. 4,6-O-benzylidene) for at opnå den ønskede regioselektivitet. Den anden udfordring ved kemisk glykosylering er stereoselektiviteten, idet hver glykosidbinding har to stereo-udfald, α/β eller cis/trans. Generelt er α- eller cis-glycosidet mere udfordrende at syntetisere. Der er blevet udviklet nye metoder baseret på deltagelse af opløsningsmidler eller dannelse af bicykliske sulfoniumioner som chirale hjælpegrupper.
Ikke-enzymatisk glykosyleringRediger
Den ikke-enzymatiske glykosylering er også kendt som glykation eller ikke-enzymatisk glykation. Det er en spontan reaktion og en type posttranslationel modifikation af proteiner, hvilket betyder, at den ændrer deres struktur og biologiske aktivitet. Det er den kovalente binding mellem carbonilgruppen i et reducerende sukker (hovedsagelig glucose og fructose) og proteinets aminosyresidekæde. Ved denne proces er det ikke nødvendigt at inddrage et enzym. Den foregår på tværs af og tæt på vandkanalerne og de fremspringende tubuli.
I første omgang danner reaktionen midlertidige molekyler, som senere gennemgår forskellige reaktioner (Amadori omlejringer, Schiff base reaktioner, Maillard reaktioner, tværbindinger…) og danner permanente rester, der er kendt som Advanced Glycation end-products (AGE’er)
AGE’er akkumuleres i langlivede ekstracellulære proteiner som f.eks. kollagen, der er det mest glykerede og strukturelt rigelige protein, især i mennesker. Nogle undersøgelser har også vist, at lysin kan udløse spontan ikke-enzymatisk glykosylering.
AGEs rolleRediger
AGEs er ansvarlige for mange ting. Disse molekyler spiller en vigtig rolle især i ernæring, de er ansvarlige for den brunlige farve og aromaer og smagsstoffer i nogle fødevarer. Det er påvist, at tilberedning ved høj temperatur resulterer i, at forskellige fødevarer har høje niveauer af AGE’er.
Har man forhøjede niveauer af AGE’er i kroppen, har det en direkte indvirkning på udviklingen af mange sygdomme. Det har en direkte betydning for diabetes mellitus type 2, som kan føre til mange komplikationer som f.eks. grå stær, nyresvigt, hjerteskader … Og hvis de er til stede på et nedsat niveau, reduceres hudens elasticitet, hvilket er et vigtigt symptom på aldring.
De er også forløbere for mange hormoner og regulerer og modificerer deres receptormekanismer på DNA-niveau.
Skriv et svar