Vad glykoproteiner är och vad de gör

Ett glykoprotein är en typ av proteinmolekyl som har haft en kolhydrat fäst vid sig. Processen sker antingen under proteintranslation eller som en posttranslationell modifiering i en process som kallas glykosylering

Kolhydraten är en oligosackaridkedja (glykan) som är kovalent bunden till polypeptidsidokedjorna i proteinet. På grund av -OH-grupperna i sockerarter är glykoproteiner mer hydrofila än enkla proteiner. Detta betyder att glykoproteiner attraheras mer av vatten än vanliga proteiner. Molekylens hydrofila natur leder också till den karakteristiska veckningen av proteinets tertiära struktur.

Kolhydraten är en kort molekyl, ofta grenad, och kan bestå av:

• enkla sockerarter (t.ex. glukos, galaktos, mannos, xylos)
• aminosocker ( sockerarter som har en aminogrupp, såsom N-acetylglukosamin eller N-acetylgalaktosamin)

O-länkade och N-länkade glykoproteiner

Glykoproteiner kategoriseras efter kolhydratens fäste till en aminosyra i proteinet.

Glykoprotein exempel och funktioner

Glykoproteiner fungerar i strukturen, reproduktionen, immunsystemet, hormonerna och skyddet av celler och organismer.

Glykoproteiner finns på ytan av lipiddubbelskiktet av cellmembran. Deras hydrofila natur tillåter dem att fungera i den vattenhaltiga miljön, där de verkar i cell-celligenkänning och bindning av andra molekyler. Cellytglykoproteiner är också viktiga för att tvärbinda celler och proteiner (t.ex. kollagen) för att ge styrka och stabilitet till en vävnad. Glykoproteiner i växtceller är det som gör att växter kan stå upprätt mot tyngdkraften.

Glykosylerade proteiner är inte bara kritiska för intercellulär kommunikation. De hjälper också organsystem att kommunicera med varandra. Glykoproteiner finns i hjärnans grå substans, där de arbetar tillsammans med axoner och synaptosomer.

Hormoner kan vara glykoproteiner. Exempel inkluderar humant koriongonadotropin (HCG) och erytropoietin (EPO).

Blodkoagulering beror på glykoproteinerna protrombin, trombin och fibrinogen.

Cellmarkörer kan vara glykoproteiner. MN-blodgrupperna beror på två polymorfa former av glykoproteinet glykoforin A. De två formerna skiljer sig bara åt med två aminosyrarester, men det är tillräckligt för att orsaka problem för personer som får ett organ donerat av någon med en annan blodgrupp. Major Histocompatibility Complex (MHC) och H-antigen från ABO-blodgruppen särskiljs av glykosylerade proteiner.

Glykoforin A är också viktigt eftersom det är fästplatsen för Plasmodium falciparum, en parasit i människoblod.

Glykoproteiner är viktiga för reproduktionen eftersom de möjliggör bindningen av spermierna till ytan av ägget.

Muciner är glykoproteiner som finns i slem. Molekylerna skyddar känsliga epitelytor, inklusive luftvägarna, urinvägarna, matsmältningsorganen och reproduktionsorganen.

Immunsvaret är beroende av glykoproteiner. Kolhydraten av antikroppar (som är glykoproteiner) bestämmer det specifika antigen det kan binda. B-celler och T-celler har ytglykoproteiner som också binder antigener.

Glykosylering kontra glykering

Glykoproteiner får sitt socker från en enzymatisk process som bildar en molekyl som inte skulle fungera annars. En annan process, som kallas glykering, binder sockerarter kovalent till proteiner och lipider. Glykering är inte en enzymatisk process. Ofta minskar eller förnekar glykering funktionen hos den påverkade molekylen. Glykering sker naturligt under åldrandet och accelereras hos diabetespatienter med höga glukosnivåer i blodet.

Källor