- Este artigo trata sobre a glicosilación encimática en bioloxía. Ver tamén glicosilación química e glicación.
A glicosilación é a reacción na cal un carbohidrato, que funciona como doante de glicosilo, únese a un grupo hidroxilo ou outro grupo funcional doutra molécula, que é o aceptor de glicosilo. En bioloxía a glicosilación refírese en particular ao proceso encimático que une glicanos a proteínas, lípidos, ou outras moléculas orgánicas (ver glicósido). A glicosilación é unha forma de modificación postraducional e cotraducional. Os glicanos realizan varios papeis estruturais e funcionais nas proteínas segregadas e de membrana.[1] A maioría das proteínas sintetizadas no retículo endoplasmático rugoso (RER) sofren glicosilación. É un proceso específico de sitio dirixido por encimas, que se diferencia da reacción química non encimática chamada glicación. A glicosilación está tamén presente no citoplasma e núcleo como unha modificación O-GlcNAc. A aglicosilación, é unha característica dos antibióticos obtidos por enxeñaría para saltarse a glicosilación.[2][3] Poden orixinarse cinco clases de glicanos:
Funcións
A glicosilación é o proceso polo cal un azucre está unido covalentemente a unha proteína diana. Esta modificación desempeña varias funcións.[4] Por exemplo, algunhas proteínas non se pregan correctamente a non ser que sexan glicosiladas.[1] Noutros casos, as proteínas non son estables a menos que conteñan polisacáridos unidos a un nitróxeno da amida de certas asparaxinas. Neste caso a glicosilación non é estritamente necesaria para o correcto pregamenteo, pero a proteína non glicosilada degrádase rapidamente. A glicosilación tamén xoga un papel na adhesión célula-célula (un mecanismo empregado polas células do sistema inmunitario) que se fai por medio de proteínas que se unen a azucres chamadas lectinas, que recoñecen restos de carbohidratos específicos.[1]
Diversidade das glicoproteínas
A glicosilación incrementa a diversidade das proteínas no proteoma, porque case todos os aspectos da glicosilación poden ser modificados, incluíndo:
- Enlace glicosídico: o sitio de ligazón do glicano.
- Composición do glicano: os tipos de azucres que se ligan a unha proteína determinada.
- Estrutura do glicano: poden ser cadeas de azucres ramificadas ou non ramificadas.
- Lonxitude do glicano: poden ser oligosacáridos de cadea curta ou de cadea longa.
Mecanismos
Hai varios mecanismos de glicosilación, aínda que a maioría comparten varias características. Son:[1]
Tipos de glicosilación
N-glicosilación
A glicosilación ligada a N ou N-glicosilación é o tipo máis común de enlace glicosídico nas proteínas e é importante para o pregamento dalgunhas proteínas eucarióticas e para a unión célula-célula e célula-matriz extracelular. A N-glicosilación ocorre en eucariotas no lume do retículo endoplasmático e tamén é común en arqueas, pero é moi rara en bacterias.
O-glicosilación
A glicosilación ligada a O ou O-glicosilación é unha forma de glicosilación que ocorre en eucariotas no aparato de Golgi,[6] pero tamén se dá en arqueas e bacterias.
Glicosilación de fosfoserina
Coñécese glicanos de fosfoserina con xilosa, fucosa, manosa, e N-acetilglicosamina (GlcNAc). A fucosa e N-acetilglicosamina atopáronse só en Dictyostelium discoideum, a manosa en Leishmania mexicana, e a xilosa en Trypanosoma cruzi. A manosa atopouse tamén recentemente nun vertebrado, o rato Mus musculus, no receptor da laminina da superficie celular alfa distroglicano4. Suxeriuse que este raro descubrimento podería estar ligado ao feito de que o alfa distroglicano está moi conservado desde os vertebrados inferiores aos mamíferos.[7]
C-manosilación
A C-manosilación prodúcese cando se engade un azucre manosa ao primeiro residuo de triptófano na secuencia W-X-X-W (onde W indica triptófano e X é calquera aminoácido). As trombospondinas son unhas das proteínas máis comunmente modificadas en átomos de carbono, aínda que esta forma de glicosilación aparece noutras moléculas tamén. A C-manosilación é pouco usual porque o azucre está ligado a un carbono en vez de a un átomo máis reactivo como o nitróxeno ou ao oxíxeno. Recentemente, determinouse a primeira estrutura cristalina dunha proteína que contén este tipo de glicosilación, o compoñente 8 do complemento humano (PDB 3OJY).
Unha forma especial de glicosilación é a formación dunha áncora GPI. Neste tipo de glicosilación únese unha proteína a unha áncora lipídica por medio dunha cadea de glicano. (Ver tamén prenilación.)
Aspectos clínicos
Coñécense uns 40 trastornos de glicosilación en humanos.[8] Poden dividirse en catro grupos: trastornos de N-glicosilación de proteínas, trastornos de O-glicosilación de proteínas, trastornos de glicosilación de lípidos, e trastornos doutras vías de glicosilación e de múltiples vías de glicosilación. Non se coñecen tratamentos efectivos para ningún destes trastornos. O 80% deles afectan ao sistema nervioso.
Notas
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 Essentials of. Ajit Varki (ed.) (2nd ed.). Cold Spring Harbor Laboratories Press. ISBN 978-0-87969-770-9.
- ↑ Jung ST, Kang TH, Kelton W, Georgiou G (2011). "Bypassing glycosylation: engineering aglycosylated full-length IgG antibodies for human therapy". Curr Opin Biotechnol. PMID 21420850. doi:10.1016/j.copbio.2011.03.002.
- ↑ "Transgenic plants of Nicotiana tabacum L. express aglycosylated monoclonal antibody with antitumor activity". Biotecnologia Aplicada. 2013.
- ↑ Drickamer, K; M.E. Taylor (2006). Introduction to Glycobiology (2nd ed.). Oxford University Press, USA. ISBN 978-0-19-928278-4.
- ↑ Walsh, Christopher (2006). Posttranslational modification of proteins: Expanding nature's inventory. Roberts and Co. Publishers, Englewood, CO. ISBN 0974707732.
- ↑ William G. Flynne (2008). Biotechnology and Bioengineering. Nova Publishers. pp. 45–. ISBN 978-1-60456-067-1. Consultado o 13 November 2010.
- ↑ Yoshida-Moriguchi, T., et al (2010). Science. 327(5961):88-92.
- ↑ Jaeken J (2013) Congenital disorders of glycosylation. Handb Clin Neurol. 2013;113:1737-43. doi: 10.1016/B978-0-444-59565-2.00044-7
Véxase tamén
Outros artigos
Ligazóns externas
