タンパク質の種類、過程および機能のグリコシル化



の タンパク質グリコシル化 タンパク質への直鎖状または分枝状オリゴ糖鎖の付加からなる翻訳後修飾である。得られた糖タンパク質は一般に表面タンパク質および分泌経路のタンパク質である。.

グリコシル化は真核生物の間で最も一般的なペプチド修飾の一つですが、古細菌や細菌のいくつかの種でも起こることが示されています.

真核生物では、このメカニズムは小胞体（ER）とゴルジ複合体の間で起こり、調節過程と共有タンパク質+オリゴ糖結合の形成の両方に関与するさまざまな酵素の介入を伴います。.

索引

  • 1糖化の種類
    • 1.1 N-グリコシル化
    • 1.2 O-グリコシル化
    • 1.3 C-マンノシル化
    • 1.4滑り（英語の "Glypiation"から）
  • 2プロセス
    • 2.1真核生物において
    • 2.2原核生物において
  • 3つの機能
    • 3.1重要性
  • 4参考文献

糖化の種類

タンパク質へのオリゴ糖の結合部位に応じて、グリコシル化は4つのタイプに分類することができます。

N-グリコシル化

それはすべての中で最も一般的であり、そしてオリゴ糖がAsn-X-Ser / Thrモチーフ中のアスパラギン残基のアミド基の窒素に結合するときに起こり、ここでXはプロリン以外の任意のアミノ酸であり得る。.

○-グリコシル化

炭水化物がセリン、スレオニン、ヒドロキシリシンまたはチロシンのヒドロキシル基に結合するとき。それはあまり一般的ではない修飾であり、例はコラーゲン、グリコホリンおよびムチンのようなタンパク質である。.

C-マニレーション

それはトリプトファン残基中のインドール基のＣ２とのＣ − Ｃ結合によりタンパク質に結合しているマンノース残基の付加からなる。.

Glipiación（英語から）グリピエーション」）

多糖類はタンパク質を膜内のグリコシルホスファチジルイノシトール（GPI）アンカーに結合するための橋渡しとして作用する.

プロセス

真核生物において

の N-グリコシル化はより詳細に研究されているものである。哺乳動物細胞では、プロセスは粗い小胞体で始まり、そこで、予め形成された多糖類が、それらがリボソームから出現するにつれてタンパク質に結合する。.

前記多糖前駆体は、14個の糖残基、すなわち3個のグルコース（Glc）、9個のマンノース（Man）および2個のN-アセチルグルコサミン（GlcNAc）残基からなる。.

この前駆体は植物、動物および単細胞真核生物において一般的である。ドリコール分子、ER膜に埋め込まれたイソプレノイド脂質との結合により、膜に結合しています。.

その合成後、オリゴ糖は、翻訳されている間、タンパク質のトリペプチドＡｓｎ − Ｘ − Ｓｅｒ ／ Ｔｈｒ配列に含まれるアスパラギン残基に、オリゴサッカリルトランスフェラーゼ酵素複合体によって転移される。.

オリゴ糖の末端の３つのＧｌｃ残基は、これを正しく合成するためのシグナルとして働き、それらはさらなる処理のためにタンパク質がゴルジ装置に運ばれる前にＭａｎ残基のうちの１つと一緒に切除される。.

ゴルジ装置に入ると、糖タンパク質に結合したオリゴ糖部分は、ガラクトース残基、シアル酸、フコースおよび他の多くのものを加えることによって修飾することができ、それははるかに多様性および複雑性の鎖をもたらす。.

グリコシル化プロセスを実施するのに必要とされる酵素機構は、糖を添加するための多数のグリコシルトランスフェラーゼ、それらを除去するためのグリコシダーゼ、および基質として使用される廃棄物の寄与のためのヌクレオチド糖の異なる輸送体を含む。.

原核生物では

細菌は細胞内膜系を持たないため、最初のオリゴ糖（わずか7残基）の形成は細胞膜のサイトゾル側で起こる.

この前駆体は脂質上で合成され、その後ATP依存性フリパーゼによってペリプラズム空間に移動し、そこでグリコシル化が起こる。.

真核生物と原核生物のグリコシル化の間の別の重要な違いは、細菌のオリゴ糖（オリゴサッカリルトランスフェラーゼ）トランスフェラーゼ酵素は、リボソームによって翻訳されるのではなく、すでに折り畳まれたタンパク質の遊離部分に糖残基を転移できることである。.

さらに、この酵素を認識するペプチドモチーフは、同じ真核生物のトリペプチド配列ではありません。.

機能

の N-糖タンパク質に結合したオリゴ糖はいくつかの目的に役立つ。例えば、いくつかのタンパク質は、それらの構造の適切な折り畳みを達成するためにこの翻訳後修飾を必要とする。.

他の人にとっては、タンパク質分解を回避することによって、またはこの部分がその生物学的機能を果たすために必要であることによって、それは安定性を提供する。.

オリゴ糖は強い親水性を有するので、それらのタンパク質への共有結合的付加は必然的にそれらの極性および溶解性を改変し、それは機能的に関連がある可能性がある。.

一旦膜タンパク質に付​​着すると、オリゴ糖は価値のある情報伝達体となる。それらは、シグナル伝達、伝達、認識、移動および細胞接着のプロセスに参加しています。.

それらは、血液凝固、治癒および免疫応答、ならびにグリカンに依存し、そして細胞にとって不可欠であるタンパク質品質管理の処理において重要な役割を有する。.

意義

少なくとも18の遺伝性疾患がヒトのタンパク質のグリコシル化に関連しており、そのうちのいくつかは身体的および精神的発達の乏しさを含み、他のものは致命的であり得る.

特に小児科の患者において、グリコシル化疾患に関連する発見が増えている。これらの疾患の多くは先天性であり、オリゴ糖形成の初期段階またはこれらの過程に関与する酵素の調節に関連した欠陥と関係がある。.

グリコシル化タンパク質の大部分がグリコカリックスを構成するので、グリコシル化プロセスにおける突然変異または変化が腫瘍細胞の微小環境の変化に関連し得ることを確認することへの関心が高まっており、これにより、細胞の進行が促進される。癌患者における腫瘍と転移の発生.

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