Maždaug pusė visų baltymai žmogaus organizme yra glikoproteinai. Medžiagos vaidina ląstelių komponentus ir imunines medžiagas. Jie susidaro pirmiausia kaip dalis vadinamojo N-glikozilinimo ir neteisingai surinkę gali sukelti rimtų ligų.
Kas yra glikoproteinai?
Glikoproteinai yra baltymai su panašiais į medį šakotais heteroglikano likučiais. Paprastai jie yra klampios konsistencijos. Makromolekulėse yra kovalentiškai sujungtų cukrus grupės. Jie susideda iš monosacharidai, Pavyzdžiui, gliukozė, fruktozė, manozės arba acetilintų amino cukrų. Todėl jie taip pat vadinami oligosacharidais, susijusiais su baltymais. Kovalentinis jungimasis gali vykti įvairiai ir atitinka prisijungimą prie abiejų amino rūgštys serinas arba asparaginas. Susijungimas su serinu vadinamas O- ir prisijungimu prie asparaginas vadinamas N-glikozilinimu. N-glikozilinimo glikoproteinai skiriasi. Jie atitinka monosacharidai, di- arba oligosacharidai iki polisacharidai. Pagal jų dalį monosacharidai, jie skirstomi į daug manozės turinčius, kompleksinius ir hibridinius glikoproteinus. Turtingoje manozės grupėje vyrauja manozės likučiai. Kompleksinėje grupėje vyrauja sacharidai. Hibridinė grupė yra mišri forma. Angliavandenių kiekis glikoproteinuose svyruoja nuo kelių procentų ribonukleazėms iki 85 procentų kraujas grupės antigenai.
Funkcija, veiksmas ir vaidmenys
Glikoproteinai žmogaus organizme atlieka daugybę funkcijų. Jie yra struktūrinis ląstelių membranų komponentas ir dar vadinami struktūriniais baltymai šiame kontekste. Tačiau jų taip pat yra gleivėse ir skysčių skysčiai. Jie prisideda prie ląstelių sąveikos kaip membraniniai baltymai. Kai kurie glikoproteinai taip pat atlieka hormonines funkcijas, tokias kaip augimo faktorius hCG. Jie yra vienodai svarbūs kaip imunologiniai komponentai jų pavidalu imunoglobulinai ir interferonai. Visi kūno baltymai ir membraniniai baltymai vis dar buvo glikoproteinai, bent jau biosintezės metu. Jie ypač svarbūs pripažinimo reakcijoms imuninė sistema nes jie sąveikauja su imunologinėmis T ląstelėmis ir T ląstelių receptoriais. Žmonėms buvo išskirti įvairūs plazmos baltymai kraujas plazma, iš kurios tik albuminas trūksta prealbumino cukrus likučiai. Stebina glikoproteinų gausa. Galiausiai beveik visi tarpląsteliniuose tirpūs baltymai ir fermentai (enzimai) turi likučių cukrus. Kaip hormonai, glikoproteinai turi pleiotropinį poveikį, todėl yra labai svarbūs įvairių organų sistemų veiklai. Pavyzdžiui, hormonai SSH, HCG ir v yra glikoproteinai. Kaip membranos protienai, jie atstovaujami kaip receptoriaus vaidmuo, taip pat kaip transporto valdiklis ir stabilizatorius. Jie turi stabilizuojantį poveikį daugiausia kartu su glikolipidais. Kartu su šiomis medžiagomis jie sudaro vadinamąjį glikokaliksą, stabilizuojantį ląstelių sieneles be ląstelių.
Formavimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės
Dažniausia glikoproteinų susidarymo forma yra N-glikozidinis jungimasis arba N-glikozilinimas su asparaginas. Cukrus jungiasi prie azotas laisvosios rūgšties amidas grupės šiame procese. N-glikozilinimas vyksta endoplazminiame tinkle. Tokiu būdu susidarę N-glikozidai yra tinkamiausia glikoproteinų grupė. N-glikozilinimo metu cukraus pirmtakas susinetizuoja į nešiklio molekulę dolicholą, neatsižvelgdamas į tikslinio baltymo aminorūgščių seką. OH grupė molekulės gale yra susieta su difosfatu. Terminale susidaro oligosacharidų pirmtakas fosfatas likučiai molekulės. Pirmieji septyni cukrūs susirenka citozolėje. Prie dolicholio yra prijungti du N-acetiliniai gliukozaminai ir penki manozės likučiai fosfatas. Cukraus nukleotidai GDP-manozė ir UDP-N-acetil-gliukozamino pasirodo kaip donorai. Pirmtaką per ER membraną perneša transportinis baltymas. Taigi pirmtakas yra orientuotas į vidinę endoplazminio tinklo pusę, kur prie jo pridedamos keturios manozės liekanos. Papildomai, gliukozė pridedama likučių. 14 cukraus ilgio pirmtakas galiausiai perkeliamas į baltymą. Kitas glikoproteinų susidarymo kelias yra O-glikozidinis prisijungimas arba O-glikozilinimas prie serino, kuris atliekamas ląstelių Golgi aparate. Šiame procese cukrus jungiasi prie hidroksilo serino grupės. Glikoproteinų vertės pirmiausia yra susijusios su plazmos baltymais, nes jos vaidina svarbų vaidmenį kraujas suskaičiuoti. Šiuo metu atskirai išvardyti visas standartines glikoproteinų vertes, tai peržengtų taikymo sritį.
Ligos ir sutrikimai
keletas genetinės ligos rodo poveikį glikozilinimui. Viena tokių sutrikimų grupė yra CDG. Šiuo atveju glikoproteinų lygis yra nenormalus. Nukentėjusius asmenis vargina sulėtėjęs vystymasis, susijęs ir su fizinėmis, ir su psichinėmis problemomis. Strabizmas gali būti dar vienas genetinio sutrikimo simptomas. Iš viso glokoproteinų susidaryme dalyvauja apie 250 skirtingų genų. Esant įgimtiems glikozilinimo sutrikimams, angliavandenių šoninių grandinių prisijungimo prie baltymų sutrikimai pasireiškia dėl genetinės padėties. Modifikuojant po transliacijos, baltymai įgyja visišką funkcionalumą. Kai šis procesas vyksta nenormaliai fermentai (enzimai) arba baltymai, kurie sukuria angliavandenių šonines grandines, CDG rezultatai. N-glikozilinimą dažniausiai veikia sutrikimas. Iki šiol atrasta apie 30 fermentų defektų, kurie turi įtakos N-glikozilinimui. Genetiniai O-glikozilinimo sutrikimai yra šiek tiek rečiau pasitaikantys. Jie pasireiškia neuromuskuliniais daugiasisteminiais sutrikimais, tokiais kaip Walkerio-Warburgo sindromas. Kadangi glikoproteinai organizme atlieka tiek daug funkcijų, klinikiniam vaizdui būdingi keli simptomai. Įgimti glikozilinimo sutrikimai gali paveikti visas organų sistemas. Psichomotorinės raidos sutrikimai yra pagrindinis simptomas. Neurologiniai sutrikimai yra tokie pat dažni. Koaguliacijos sutrikimai ar endokrininiai sutrikimai taip pat nėra reti.
