glicoproteína
Las glicoproteínas son proteínas que contienen cadenas de oligosacáridos ( glucanos ) unidas covalentemente a cadenas laterales de aminoácidos . El carbohidrato se une a la proteína en una modificación cotraduccional o postraduccional . Este proceso se conoce como glicosilación . Las proteínas extracelulares secretadas a menudo están glicosiladas.
En las proteínas que tienen segmentos que se extienden extracelularmente, los segmentos extracelulares también suelen estar glicosilados. Las glicoproteínas también suelen ser importantes proteínas integrales de membrana , donde desempeñan un papel en las interacciones célula-célula. Es importante distinguir la glicosilación basada en el retículo endoplásmico del sistema secretor de la glicosilación nuclear citosólica reversible. Las glicoproteínas del citosol y el núcleo se pueden modificar mediante la adición reversible de un solo residuo de GlcNAc que se considera recíproco a la fosforilación y es probable que las funciones de estos sean un mecanismo regulador adicional que controle la señalización basada en la fosforilación. [2]Por el contrario, la glicosilación secretora clásica puede ser estructuralmente esencial. Por ejemplo, la inhibición de la glicosilación unida a asparagina, es decir, unida a N, puede impedir el plegamiento apropiado de glicoproteínas y la inhibición completa puede ser tóxica para una célula individual. Por el contrario, la perturbación del procesamiento de glicanos (eliminación/adición enzimática de residuos de carbohidratos al glicano), que ocurre tanto en el retículo endoplásmico como en el aparato de Golgi, es prescindible para células aisladas (como evidencia por la supervivencia con inhibidores de glucósidos), pero puede conducir a enfermedades humanas (trastornos congénitos de la glicosilación) y puede ser letal en modelos animales. Por lo tanto, es probable que el procesamiento fino de los glucanos sea importante para la funcionalidad endógena, como el tráfico de células, pero es probable que esto haya sido secundario a su papel en las interacciones huésped-patógeno. Un ejemplo famoso de este último efecto es el sistema de grupos sanguíneos ABO . [ cita requerida ]
Aunque existen diferentes tipos de glicoproteínas, las más comunes son las glicoproteínas ligadas a N y ligadas a O. [3] Estos dos tipos de glicoproteínas se distinguen por diferencias estructurales que les dan sus nombres. Las glicoproteínas varían mucho en su composición, formando muchos compuestos diferentes, como anticuerpos u hormonas. [4] Debido a la variedad de funciones dentro del cuerpo, ha aumentado el interés en la síntesis de glicoproteínas para uso médico. [5] Ahora existen varios métodos para sintetizar glicoproteínas, incluida la recombinación y la glicosilación de proteínas. [5]
Los grupos de azúcar pueden ayudar en el plegamiento de proteínas , mejorar la estabilidad de las proteínas y participar en la señalización celular.
El elemento estructural crítico de todas las glicoproteínas es tener oligosacáridos unidos covalentemente a una proteína. [4] Hay 10 monosacáridos comunes en los glucanos de mamíferos, incluidos: glucosa (Glc), fucosa (Fuc), xilosa (Xyl), manosa (Man), galactosa (Gal), N-acetilglucosamina (GlcNAc), ácido glucurónico (GlcA) , ácido idurónico (IdoA), N-acetilgalactosamina (GalNAc), ácido siálico y ácido 5-N-acetilneuramínico (Neu5Ac). [3] Estos glicanos se vinculan a áreas específicas de la cadena de aminoácidos de la proteína.
Los dos enlaces más comunes en las glicoproteínas son las glicoproteínas unidas a N y unidas a O. [3] Una glicoproteína ligada a N tiene enlaces de glicano con el nitrógeno que contiene un aminoácido de asparagina dentro de la secuencia de la proteína. [4] Una glicoproteína ligada a O es donde el azúcar se une a un átomo de oxígeno de un aminoácido serina o treonina en la proteína. [4]
