Glycosylation
On novembre 20, 2021 by adminGlycosylation N-liéeEdit
La glycosylation N-liée est une forme très répandue de glycosylation et est importante pour le repliement de nombreuses glycoprotéines eucaryotes et pour la fixation cellule-cellule et cellule-matrice extracellulaire. Le processus de glycosylation N-liée se produit chez les eucaryotes dans la lumière du réticulum endoplasmique et largement chez les archées, mais très rarement chez les bactéries. En plus de leur fonction dans le repliement des protéines et la fixation cellulaire, les glycanes N-liés d’une protéine peuvent moduler la fonction d’une protéine, agissant dans certains cas comme un interrupteur marche/arrêt.
Glycosylation O-liéeModifier
La glycosylation O-liée est une forme de glycosylation qui se produit chez les eucaryotes dans l’appareil de Golgi, mais qui se produit également chez les archées et les bactéries.
Phosphosérine glycosylationEdit
Les glycanes phosphosérines de type xylose, fucose, mannose et GlcNAc ont été rapportées dans la littérature. Le fucose et le GlcNAc ont été trouvés uniquement chez Dictyostelium discoideum, le mannose chez Leishmania mexicana, et le xylose chez Trypanosoma cruzi. Le mannose a récemment été signalé chez un vertébré, la souris Mus musculus, sur le récepteur de la laminine de surface cellulaire, le dystroglycane alpha4. Il a été suggéré que cette découverte rare pourrait être liée au fait que l’alpha dystroglycane est hautement conservée des vertébrés inférieurs aux mammifères.
C-mannosylationEdit
Un sucre mannose est ajouté au premier résidu de tryptophane dans la séquence W-X-X-W (W indique le tryptophane ; X est un acide aminé quelconque). Une liaison C-C est formée entre le premier carbone de l’alpha-mannose et le second carbone du tryptophane. Cependant, toutes les séquences qui présentent ce schéma ne sont pas mannosylées. Il a été établi qu’en fait, seuls deux tiers le sont et qu’il existe une nette préférence pour que le deuxième acide aminé soit l’un des acides aminés polaires (Ser, Ala, Gly et Thr) pour que la mannosylation ait lieu. Récemment, il y a eu une percée dans la technique de prédiction de la présence ou non d’un site de mannosylation dans la séquence qui fournit une précision de 93% opposée à la précision de 67% si l’on considère uniquement le motif WXXW.
Les thrombospondines sont l’une des protéines les plus couramment modifiées de cette manière. Cependant, il existe un autre groupe de protéines qui subissent une C-mannosylation, les récepteurs de cytokines de type I. La C-mannosylation est inhabituelle car le sucre est lié à un carbone plutôt qu’à un atome réactif comme l’azote ou l’oxygène. En 2011, la première structure cristalline d’une protéine contenant ce type de glycosylation a été déterminée – celle du composant 8 du complément humain. Actuellement, il est établi que 18% des protéines humaines, sécrétées et transmembranaires subissent le processus de C-mannosylation. De nombreuses études ont montré que ce processus joue un rôle important dans la sécrétion de protéines contenant de la Trombospondine de type 1 qui sont retenues dans le réticulum endoplasmique si elles ne subissent pas de C-mannosylation Ceci explique pourquoi un type de récepteurs de cytokines, le récepteur de l’érythropoïétine est resté dans le réticulum endoplasmique s’il manquait de sites de C-mannosylation.
Formation d’ancres GPI (glypiation)Edit
La glypiation est une forme particulière de glycosylation qui se caractérise par la formation d’une ancre GPI. Dans ce type de glycosylation, une protéine est attachée à une ancre lipidique, via une chaîne de glycanes. (Voir aussi prénylation.)
Glycosylation chimiqueEdit
La glycosylation peut également être effectuée à l’aide des outils de la chimie organique synthétique. Contrairement aux procédés biochimiques, la glycosylation de synthèse s’appuie fortement sur les groupes protecteurs (par exemple le 4,6-O-benzylidène) afin d’obtenir la régiosélectivité souhaitée. L’autre défi de la glycosylation chimique est la stéréosélectivité : chaque liaison glycosidique a deux issues stéréo, α/β ou cis/trans. En général, le α- ou cis-glycoside est plus difficile à synthétiser. De nouvelles méthodes ont été développées basées sur la participation de solvants ou la formation d’ions sulfonium bicycliques comme groupes auxiliaires chiraux.
Glycosylation non enzymatiqueEdit
La glycosylation non enzymatique est également connue sous le nom de glycation ou glycation non enzymatique. C’est une réaction spontanée et un type de modification post-traductionnelle des protéines signifiant qu’elle modifie leur structure et leur activité biologique. Il s’agit de la fixation covalente entre le groupe carbonyle d’un sucre réducteur (principalement le glucose et le fructose) et la chaîne latérale des acides aminés de la protéine. Dans ce processus, l’intervention d’une enzyme n’est pas nécessaire. Il se déroule à travers et à proximité des canaux d’eau et des tubules saillants.
Au début, la réaction forme des molécules temporaires qui subissent ensuite différentes réactions (réarrangements d’Amadori, réactions de base de Schiff, réactions de Maillard, réticulations…….) et forment des résidus permanents connus sous le nom de produits finaux de glycation avancée (AGE).
Les AGE s’accumulent dans les protéines extracellulaires à longue durée de vie comme le collagène qui est la protéine la plus glyquée et la plus abondante structurellement, en particulier chez les humains. De plus, certaines études ont montré que la lysine pouvait déclencher une glycosylation non enzymatique spontanée.
Rôle des AGEsEdit
Les AGEs sont responsables de nombreuses choses. Ces molécules jouent un rôle important notamment dans la nutrition, elles sont responsables de la couleur brunâtre et des arômes et saveurs de certains aliments. Il est démontré que la cuisson à haute température permet à divers produits alimentaires d’avoir des niveaux élevés d’AGEs.
Avoir des niveaux élevés d’AGEs dans le corps a un impact direct sur le développement de nombreuses maladies. Il a une implication directe dans le diabète sucré de type 2 qui peut entraîner de nombreuses complications telles que : cataractes, insuffisance rénale, lésions cardiaques…. Et, s’ils sont présents à un niveau diminué, l’élasticité de la peau est réduite, ce qui est un symptôme important du vieillissement.
Ils sont également les précurseurs de nombreuses hormones et régulent et modifient les mécanismes de leurs récepteurs au niveau de l’ADN.
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