Asi polovina všech Proteinů v lidském těle jsou glykoproteiny. Látky hrají roli jako buněčné složky i jako imunitní látky. Jsou tvořeny primárně jako součást takzvané N-glykosylace a při nesprávném sestavení mohou způsobit vážná onemocnění.
Co jsou glykoproteiny?
Glykoproteiny jsou Proteinů se stromově podobnými rozvětvenými heteroglykanovými zbytky. Jsou obvykle viskózní konzistence. Makromolekuly obsahují kovalentně vázané cukr skupiny. Skládají se z monosacharidy, Jako glukóza, fruktóza, manóza nebo acetylované amino cukry. Proto se jim také říká oligosacharidy vázané na bílkoviny. Kovalentní vazba může nastat různými způsoby a odpovídá vazbě na buď aminokyseliny serin nebo asparagin. Vazba na serin se nazývá O- a vazba na asparagin se nazývá N-glykosylace. Glykoproteiny N-glykosylace se liší velikostí. Odpovídají monosacharidy, di- nebo oligosacharidy až polysacharidy. Podle jejich podílu monosacharidyse dělí na glykoproteiny bohaté na manózu, komplexní a hybridní. Ve skupině bohaté na manózu převládají zbytky manózy. Ve složité skupině převládají sacharidy. Hybridní skupina je smíšená forma. Obsah sacharidů v glykoproteinech se pohybuje od několika procent pro ribonukleázy až po 85 procent pro krev skupinové antigeny.
Funkce, akce a role
Glykoproteiny plní v lidském organismu řadu funkcí. Jsou strukturální složkou buněčných membrán a jsou také označovány jako strukturální Proteinů v tomto kontextu. Jsou však také přítomny v hlenu a slouží jako maziva v tekutinách. Přispívají k buněčné interakci jako membránové proteiny. Některé glykoproteiny také plní hormonální funkce, jako je růstový faktor hCG. Jsou stejně důležité jako imunologické složky ve formě imunoglobuliny a interferony. Všechny exportní proteiny a membránové proteiny těla byly stále glykoproteiny, přinejmenším během biosyntézy. Jsou zvláště důležité pro rozpoznávací reakce v EU imunitní systém protože interagují s imunologickými T buňkami a receptory T buněk. U člověka byly izolovány různé plazmatické proteiny krev plazma, z toho pouze albumin a nedostatek prealbuminu cukr zbytky. Množství glykoproteinů je překvapivé. Nakonec téměř všechny extracelulární rozpustné proteiny a enzymy mít zbytky cukr. Jak hormonů, glykoproteiny mají pleiotropní účinky, a jsou proto zásadní pro činnost různých orgánových systémů. Například hormonů TSH, HCG a FSH jsou glykoproteiny. Jako membránové proteiny jsou zastoupeny v roli receptoru i v roli transportního ovladače a stabilizátoru. Mají stabilizační účinek hlavně spolu s glykolipidy. Spolu s těmito látkami tvoří takzvaný glykokalyx, který stabilizuje buňky bez buněčné stěny.
Vznik, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty
Nejběžnější formou tvorby glykoproteinů je N-glykosidová vazba nebo N-glykosylace na asparagin. Cukr se váže na dusík volné kyseliny uprostřed skupiny v tomto procesu. N-glykosylace probíhá v endoplazmatickém retikulu. Takto vytvořené N-glykosidy jsou nejdůležitější skupinou glykoproteinů. Během N-glykosylace cukrový prekurzor snythetizuje na nosnou molekulu dolichol v nezávislosti na aminokyselinové sekvenci cílového proteinu. OH skupina na konci molekuly je spojena s difosfátem. Na terminálu se tvoří prekurzor oligosacharidů fosfát zbytek molekuly. Prvních sedm cukrů se shromažďuje na cytosolické straně. K dolicholu jsou připojeny dva N-acetylglukosaminy a pět zbytků manózy fosfát. Cukrové nukleotidy GDP-manóza a UDP-N-acetyl-glukosamin se objeví jako dárci. Prekurzor je transportován přes membránu ER transportním proteinem. Prekurzor je tedy orientován na vnitřní stranu endoplazmatického retikula, kde jsou k němu přidány čtyři zbytky manózy. Navíc, glukóza jsou přidány zbytky. Prekurzor dlouhý 14 cukrů je nakonec převeden na protein. Další cestou tvorby glykoproteinů je O-glykosidová vazba nebo O-glykosylace na serin, která se provádí v Golgiho aparátu buněk. V tomto procesu dochází k navázání cukru na hydroxylovou skupinu serinu. Hodnoty glykoproteinů jsou primárně relevantní ve vztahu k plazmatickým proteinům, protože hrají velkou roli krev Seznam všech standardních hodnot pro glykoproteiny jednotlivě v tomto bodě by překročil rámec.
Nemoci a poruchy
Někteří genetická onemocnění vykazují účinky na glykosylaci. Jednou skupinou takových poruch je CDG. V tomto případě vykazují glykoproteiny abnormální hladiny. Postižení jedinci trpí zpomaleným vývojem, který souvisí s fyzickými i psychickými problémy. Strabismus může být dalším příznakem genetické poruchy. Celkem se na tvorbě glokoproteinů podílí asi 250 různých genů. U vrozených poruch glykosylace jsou přítomny poruchy v připojení vedlejších řetězců sacharidů k proteinům v důsledku genetické dispozice. V posttranslační modifikaci získávají proteiny svou plnou funkčnost. Když se tento proces neobvykle sestavuje enzymy nebo proteiny, které vytvářejí postranní řetězce sacharidů, výsledky CDG. N-glykosylace je nejčastěji ovlivněna narušením. K dnešnímu dni bylo objeveno asi 30 defektů enzymu, které ovlivňují N-glykosylaci. Genetické poruchy O-glykosylace jsou o něco méně časté. Projevují se v neuromuskulárních multisystémových poruchách, jako je Walker-Warburgův syndrom. Protože glykoproteiny plní v organismu tolik funkcí, je klinický obraz charakterizován mnoha příznaky. Vrozené poruchy glykosylace mohou být ovlivněny všechny orgánové systémy. Psychomotorické vývojové poruchy jsou hlavním příznakem. Neurologické abnormality jsou stejně časté. Poruchy srážení nebo endokrinní poruchy také nejsou neobvyklé.
