c6 - glicoproteine.pdf
DESCRIPTION
BiochimieTRANSCRIPT
10/15/2010
1
GLICOPROTEINE
• Definiţie dpdv
- structural
- funcţional
• Heteroglicani
• Clasificare funcţie de tipul legăturii
oligozaharid-proteină
• Glicoproteine O-glicozidice
• Glicoproteine N-glicozidice
• Sinteza glicoproteinelor O-glicozidice
• Sinteza & Catabolismul glicoproteinelor N-glicozidice
• Definiţie dpdv structural
= proteide care au ca şi grupare prostetică heteroglicani (1-85%).
• Definiţie dpdv al rolului biologic
= proteide care, în funcţie de localizarea lor, îndeplinesc diferite roluri biologice
canale pentru ioni
antigene de grup sanguin (ABO)
receptori hormonali
markeri implicaţi în interacţiunea celulă-celulă, virus-celulă, bacterie celulă.
enzime (proteaze, nucleaze, glicozidaze)
Urină, lapte: antigene de grup sanguin;
Plasmă: transportori (transferina, factor intrinsec), hormoni (foliculostimulator, luteinizant), proteide implicate în apărare (imunoglobuline, complement, interferon), coagulare (trombina, fibrinogen), enzime (colinesteraza)
Secreţii mucoase din tractul respirator, genito-urinar, gastrointestinal: agenţi protectori, lubrifianţi (mucine)
rol structural (colagen, elastină, fibronectină).
GLICOPROTEINE
Membrană
Intracelular
Lichide biologice
Matrice
extracelulara
10/15/2010
2
• Definiţie dpdv structural= oligozaharide liniare sau ramificate formate din 2-15 monozaharide
de tip diferit (heteroglicani):
– Hexoze: Gal, Man
– Hexoze aminate N-acilate: GlcNAc, GalNAc
– 6-Deoxihexoze: Fuc (6-deoxiGal sau CH3-Ara)
– Pentoze: Xil, Ara
– Acizi sialici (N-Acil neuraminici): acidul N-acetil neuraminic (NANA)
legate prin legături glicozidice formate între gruparea OH glicozidic
(α sau β) cu gruparea OH din poziţia 2,3,4 sau 6.
• Definiţie dpdv al rolului biologic= grupări prostetice ale glicoproteinelor
HETEROGLICANI
10/15/2010
3
Componentele heteroglicanilor
O
CH2OH
OH
OH
OH
HO
Gala - -a
OH
OH OH
CH2OH
O
HO
Man
OH
-a
HO
OH
OH
O
CH3
Fuc
HO
OCH2OH
OHOH
NH-CO CH3-
GlcNAc
OH
HO
OH
CH2OH
O
-CH3NH-CO
GalNAc
Hexoze
Hexoze aminate N-acetilate
HO OH
OH
OHOH2C HOH2C O
OHOH
OH
Ara Xil
COOH
C
CH2
HCOH
HOCH
(HCOH)2
CH2OH
O
H3C CO NHCH
Acid N-acetil neuraminic (NANA)
forma aciclica
O
OH
OH
COOH
H
COH3C HN
H
R unde R =
CH2OH
(HCOH)2
forma ciclica
Componentele heteroglicanilor
Pentoze
Acizi sialici
10/15/2010
4
• Clasificare
funcţie de tipul legăturii oligozaharid - proteină
A. Cu legatură O-glicozidică
Legătura este formată între:
• OH-ul glicozidic al GalNAc şi OH-ul Ser sau Thr (din secvenţele
Asn-X-Ser, Asn-X-Thr)
• OH-ul glicozidic al Gal şi OH-ul HO-Lys (colagen)
B. Cu legatură N-glicozidică
Legătura este formată între:
• OH-ul glicozidic al GlcNAc şi NH2 amidic al Asn.
GLICOPROTEINE
Glicoproteine O-glicozidice
10/15/2010
5
Glicoproteine O-glicozidice
Glicoproteine O-glicozidice
Excepţia de la regulă!
Legatura Lys-O-Gal
10/15/2010
6
Glicoproteine N-glicozidice
Glicoproteine N-Glicozidice
• Clasificare dupǎ compoziţia heteroglicanului– Simple: “miez” + ramificaţii formate numai din manoze;
– Mixte: “miez” + o ramificaţie formată numai din manoze + o ramificaţie complexă
formată din diferite monozaharide;
– Complexe: “miez” + ramificaţii complexe formate din diferite monozaharide.
CH2
NH
CH
CO
CO NH GlcNAc GlcNAc Man
Man Man
Man
Man
Man
Man
Man
ManGlcNAcGlcNAcNHCO
CO
CH
NH
CH2
IgM
GlcNAc
GlcNAc Gal
IgG
Miez
Simplă
Complexă
10/15/2010
7
Glicoproteine N-GlicozidiceA se observa varietatea legăturilor dintre oze şi “miezul” comun diferitelor tipuri
de heteroglicani din glicoproteinele N-glicozidice (simple, hibride şi complexe)!
Glicoproteine O-Glicozidice
Antigenele de grup sanguin ABO
10/15/2010
8
Sinteza
GLICOPROTEINE O-glicozidice
UDP-Gal CMP-SA GDP-FucGlicoproteină
Oligozaharidul se constituie pe proteină, legându-se succesiv ozele componente
(provenite din formele active UDP-GalNAc, UDP-Gal, CMP-SA, GDP-Fuc)
Sinteza
GLICOPROTEINE N-glicozidice
Etapa I. Sinteza proteinei începând cu peptida semnal (vezi traducere)
Etapa II. Constituirea pe dolicol fosfat a heteroglicanului de tip simplu
Etapa III. Translocarea dolicol fosfat-heteroglicanului şi legarea a 4 Man şi 3 Glc
Etapa IV. Tansferul heteroglicanului pe proteină, procesarea finală şi exportul în aparatul Golgi
10/15/2010
9
Etapa IV. În lumenul reticulului
endoplasmic Transferul, pe
proteina în curs de sinteză, a
heteroglicanului şi procesarea
parţială a acestuia
=> heteroglican simplu ataşat
de proteină
Etapa V. În aparatul Golgi
Procesarea finală a
heteroglicanului =>
heteroglican de tip complex
ataşat de proteina matură.
Secreţia glicoproteinei.
Structura dolicolului
Unitate repetitivă = izopren
n=17-21
GLICOPROTEINE
10/15/2010
10
Marcarea, prin fosforilare, a Man
din glicoproteinele direcţionate
către lizozomi
Fosforilarea defectuoasă
=> Boala celulelor I
=> Afectarea embriogenezei
GLICOPROTEINE N-glicozidice
Defecte enzimatice
10/15/2010
11
Glicoproteine - Catabolism
• Localizare: lizozomi
• Enzime: hidrolaze specifice
=> desprinderea succesivă a ozelor, începând
cu extremităţile nereducătoare
• Deficienţa ereditară a unor enzime
=> Boli = Oligozaharidoze
Defecte enzimatice ale enzimelor
implicate în catabolismul heteroglicanului
Boala Enzima deficitară Simptome/Comentarii
Aspartilglicozaminuria Aspartilglicozaminidaza
Retard mental progresiv, retard al
limbajului expresiv şi al dezvoltării
motorii, modificarea trasăturilor feţei
b-Manozidoza b-ManozidazaAfectare neurologică
Retard al limbajului expresiv
a-Manozidoza a-Manozidaza
Retardare mentală,
hepatosplenomegalie, pierderea
auzului, retard al limbajului expresiv
GM1 Gangliozidoza b-GalactozidazaIdentificată cu boala de depozitare a
glicosfingolipidelor
GM2 Gangliosidoza
(boala Sandhoff-
Jatzkewitz)
b-N-acetilhexozaminidaza A şi BIdentificată cu boala de depozitare a
glicosfingolipidelor
Sialidoza
(Mucolipidoza I)Neuraminidaza
(sialidaza)
Ascita congenitală,
hepatosplenomegalie, modificare a
trasaturilor fetei, intarziere a dezvoltarii
mentale si motorii
Fucozidoza a-Fucozidaza
Deteriorare mentala şi motorie
progresivă, întarziere a dezvoltarii,
modificare a trasăturilor feţei,
Infecţii pulmonare repetate