Glykoproteiny a Muciny B.Sopko
Obsah Glykoproteiny: Struktura a vazby Vzájemná konverze a aktivace potravních sacharidů Další dráhy v metabolismu sacharidů vázaných na nukleotid Biosyntéza oligosacharidů Funkce oligosacharidových řetězců v glykoproteinech Muciny Patologické glykosylace
Glykoproteiny: Struktura a vazby Glykoproteiny a Proteoglykany Glykoproteiny Proteoglykany Protein >> polysacharid Proteiny jsou konjugovány na sacharidy bez opakovacích sekvencí (serial repeat unit) Polysacharid >> protein Opakovány HexN a HexUA Glycosaminoglykany a Mukopolysacharidy
Glykoproteiny: Struktura a vazby Struktury oligosacharidů vázaných na proteiny
Glykoproteiny: Struktura a vazby Struktury oligosacharidů vázaných na proteiny
Vzájemná konverze a aktivace potravních sacharidů
Metabolizmus fruktózy
UDP-glukóza
GDP-manóza
Syntéza amino-sacharidů a sialové kyseliny
Vzájemná konverze a aktivace potravních sacharidů - přehled
Biosyntéza oligosacharidů N-glykosidická vazba
N-glykosidická vazba
O-glykosidická vazba
Cesta glykoproteinů z Golgiho aparátu do finální destinace
Funkce oligosacharidových řetězců v glykoproteinech N-glykosidicky vázané oligosacharidy hrají důležitou roli v foldingu proteinu Oligosacharidy s vysokým obsahem manózy značí proteiny pro specifické oblasti buňky Oligosacharidový řetězec zvyšuje rozpustnost a stabilitu proteinů Jak N-, tak O-glykosidicky vázané struktury hrají roli v procesu rozpoznávání buněk
N-glykosidicky vázané oligosacharidy hrají důležitou roli v foldingu proteinu
Oligosacharidy s vysokým obsahem manózy značí proteiny pro specifické oblasti buňky
Oligosacharidový řetězec zvyšuje rozpustnost a stabilitu proteinů
Jak N-, tak O-glykosidicky vázané struktury hrají roli v procesu rozpoznávání buněk
Lektiny Lektiny jsou definovány jako proteiny bez enzymatické aktivity vysoce specificky vázající oligosacharidové struktury.
Muciny - charakterizace glykoproteiny syntetizované epiteliálními buňkami komponentou mukózních sekretů, které pokrývají epiteliální buňky v gastrointesticiálním, urogenitálním, dýchacím, očním a sluchovém systému všech obratlovců (muciny lze ale nalézt u všech eukaryontů) vysoký obsah cukrů (50-90% hmoty mucinu je tvořeno cukry), které jsou vázány k proteinu O-glykosidickou vazbou O-glykany jsou vázány na serin/threonin v specifické doméně nazývané tandem repeat některé muciny obsahují také N-glykany, ale ty se váží v doméně s vysokým obsahem cysteinu ( cysteine-rich ) Označují se MUC1.
Muciny - struktura
Muciny - typy Membránově-vázané s TR (membránové muciny) např. MUC1, MUC4 Sekretované, s nízkým obsahem cysteinu s TR (gel tvořící nízkocysteinové muciny) - např. MUC7 Sekretované, vysokocysteinové s TR - MUC2, MUC5AC Muciny bez TR
Muciny- syntéza
Muciny sekretované v horních cestách dýchacích a místa jejich syntézy
Muciny sekretované v horních cestách dýchacích a jejich struktura
Patologické glykosylace a glykace
I-CELL DISEASE I-cell disease je důsledkem nedostatku enzymu vázajícího lysozomální signál - manózu 6-fosfát. Fibroblasty pacientů obsahují tmavá inkluzní tělíska (I-cells) a vykazují deficit mnoha lysozomálních enzymů. Nerozštěpené subtstráty zvětšují lysozómy a vedou k úmrtí v dětském věku.
N-glykosidicky vázané oligosacharidy hrají důležitou roli v foldingu proteinu
Carbohydratedeficient glycoprotein syndromes (CDGS)
Carbohydrate-deficient glycoprotein syndromes (CDGSs) Onemocnění Nedostatek enzymu Symptomy/Komentáře Aspartylglucosaminuriae β-mannosidosa α-mannosidosa G M1 Gangliosidosa Sandhoffova nemoc Sialidosa (také Mucolipidosa I) Fukosidosa aspartylglukosaminidáza (N-aspartyl-β-glukosaminidáza) β-manosidáza α-manosidáza β-galactosidása β-hexosaminidáza A a B neuraminidáza (sialidáza) α-fukosidáza progresivní mentální retardace, opožděný psychomotorický vývoj, hrubé faciální rysy primární neurologické defekty, postižení řečových dovedností mentální retardace, dystosis multiplex, hepatosplenomegalie, hluchota, opžděná schopnost řeči Známá jako nemoc glykosfingolipidových zásob nebo jako nemoc lysozomálních zásob Známá jako nemoc glykosfingolipidových zásob nebo jako nemoc lysozomálních zásob myoklonní, kongenitální ascites, hepatosplenomegalie, opožděný psychomotorický vývoj, hrubé faciální rysy progresivní motorická a mentální deteriorace, růstová retardace, hrubé faciální rysy, rekurentní nosní a pulmonální infekce
Snížená koncentrace Cl - vede k produkci viskózního mukózního sektretu Cystická fibróza
Glykace (spontánní glykosylace)
Glykace (spontánní glykosylace) Proteiny s dlouhým poločasem oběhu Proteiny s krátkým poločasem oběhu Extracelulární proteiny Kolagen Typu I, III a IV, chrupavky, elastin, myelin, proteoglykany Plasmatické proteiny, jako je Apo B, LDL, albumin, imunoglobuliny Intracelulární proteiny Krystaliny v čočce, Neurofilamenta Hemoglobin, enzymy, lysozómy, ribonukleázy a některé další membránové proteiny
Glykace (spontánní glykosylace)