Tüm proteinlerin yaklaşık yarısı insan vücudundadır Glikoproteinler. Maddeler, bağışıklık maddeleri kadar hücre bileşenleri olarak da rol oynar. Esas olarak N-glikosilasyon denen şeyin bir parçası olarak oluşurlar ve doğru bir şekilde birleştirilmezlerse ciddi hastalıklara neden olabilirler.
Glikoproteinler nedir?
Glikoproteinler, ağaç benzeri dallı heteroglikan kalıntılarına sahip proteinlerdir. Genellikle yapışkan bir kıvamdadırlar. Makromoleküller kovalent bağlı şeker grupları içerir.
Glikoz, fruktoz, manoz veya asetillenmiş amino şeker gibi monosakkaritlerden oluşurlar. Bu nedenle proteine bağlı oligosakkaritler olarak da bilinirler. Kovalent bağ farklı şekillerde gerçekleşebilir ve ya serin ya da asparajin amino asitlerine bir bağa karşılık gelir. Serine bağa O- ve buna da asparajin N-glikosilasyon denir. N-glikosilasyonda yer alan glikoproteinlerin boyutları değişir. Monosakkaritlere, di- veya oligosakkaritlere ve hatta polisakkaritlere karşılık gelirler.
Monosakkarit oranlarına göre yüksek mannozlu, kompleks ve hibrit glikoproteinlere ayrılırlar. Mannoz açısından zengin grupta mannoz kalıntıları baskındır. Karmaşık grupta sakkaritler baskındır. Hibrit grup bir melezdir. Glikoproteinlerin karbonhidrat içeriği ribonükleazlar için yüzde birkaç ve kan grubu antijenleri için yüzde 85'e kadardır.
İşlev, efekt ve görevler
Glikoproteinler insan organizmasında sayısız işlevi yerine getirir. Hücre zarlarının yapısal bir bileşenidirler ve bu bağlamda yapısal proteinler olarak da adlandırılırlar. Ayrıca mukusta bulunurlar ve sıvılarda kayganlaştırıcı olarak kullanılırlar.
Membran proteinleri olarak hücre etkileşimine katkıda bulunurlar. Bazı glikoproteinler ayrıca büyüme faktörü hCG gibi hormonal işlevlere sahiptir. Maddeler, immünoglobülinler ve interferonlar şeklindeki immünolojik bileşenler kadar önemlidir. Vücudun tüm ihraç proteinleri ve zar proteinleri, en azından biyosentez sırasında hala glikoproteinlerdi. İmmünolojik T hücreleri ve T hücresi reseptörleri ile etkileşime girdiklerinden, özellikle bağışıklık sistemindeki tanıma reaksiyonları ile ilgilidirler. İnsan kan plazmasında, sadece albümin ve prealbumin şeker kalıntısı içermeyen çeşitli plazma proteinleri izole edilmiştir.
Glikoproteinlerin bolluğu inanılmaz. Sonuçta, hücre dışı olarak çözünen hemen hemen tüm proteinler ve enzimler şeker kalıntıları içerir. Hormonlar olarak glikoproteinler pleiotropik etkiye sahiptir ve bu nedenle çeşitli organ sistemlerinin aktivitesi için çok önemlidir. TSH, HCG ve FSH hormonları örneğin glikoproteinlerdir. Membran proteinleri olarak, reseptörlerin yanı sıra taşıyıcılar ve stabilizatörler rolünde temsil edilirler. Özellikle glikolipidlerle birlikte stabilize edici bir etkiye sahiptirler. Bu maddelerle birlikte, hücre duvarı olmayan hücreleri stabilize eden sözde glikokaliksi oluştururlar.
Eğitim, oluşum, özellikler ve optimum değerler
En yaygın glikoprotein oluşumu, asparajine N-glikosidik bağ veya N-glikosilasyondur. Şeker, azot içermeyen asit amid gruplarına bağlanır. Endoplazmik retikulumda N-glikosilasyon gerçekleşir. Bu şekilde oluşturulan N-glikozitler, en ilgili glikoprotein grubudur.
N-glikosilasyonda, şeker öncüsü, hedef proteinin amino asit dizisinden bağımsız olarak taşıyıcı molekül dolikol üzerinde sentetize olur. Molekülün sonundaki OH grubu, difosfat ile bağlantılıdır. Moleküllerin terminal fosfat kalıntısında bir oligosakarit öncüsü oluşturulur. Şekerlerin ilk yedisi sitozolik tarafta toplanır. Dolikol fosfata iki N-asetil-glukozamin ve beş manoz kalıntısı eklenir. Şeker nükleotidleri GDP-mannoz ve UDP-N-asetil-glukozamin donörler olarak görünür. Prekürsör, bir taşıma proteini yoluyla ER membranı boyunca taşınır.
Bu nedenle öncü, dört mannoz kalıntısının eklendiği endoplazmik retikulumun içine doğru yönlendirilir. Ek olarak, glikoz kalıntıları büyütülür. 14 şeker uzunluğundaki öncü nihayet bir proteine aktarılır. Glikoproteinler için başka bir oluşum yolu, hücrelerin Golgi aparatında yer alan O-glikosidik bağ veya serine O-glikosilasyondur. Şeker, serinin bir hidroksil grubuna bağlanır. Glikoprotein değerleri, tam bir kan sayımında rol oynadıkları için özellikle plazma proteinleri ile ilişkilidir. Bu noktada glikoproteinler için tüm normal değerleri ayrı ayrı listelemek kapsamın ötesine geçecektir.
Hastalıklar ve Bozukluklar
Bazı genetik hastalıkların glikosilasyon üzerinde etkileri vardır. Bu tür hastalıkların bir grubu CDG'dir. Glikoproteinler anormal değerler gösterir. Etkilenenler, hem fiziksel hem de zihinsel sorunlarla ilgili olan yavaş gelişimden muzdariptir.
Şaşı, genetik bozukluğun başka bir belirtisi olabilir. Glooproteinlerin oluşumunda toplam yaklaşık 250 farklı gen rol oynar. Doğuştan glikosilasyon bozuklukları durumunda, karbonhidrat yan zincirlerinin proteinlere bağlanmasındaki bozukluklar, genetik bir eğilimden kaynaklanmaktadır. Translasyon sonrası modifikasyonda, proteinler tam işlevselliklerini alırlar. Bu süreçte, karbonhidrat yan zincirlerini oluşturan enzimler veya proteinler anormal bir şekilde bir araya geldiğinde, CDG oluşturulur. N-glikosilasyon en yaygın şekilde bozukluklardan etkilenir. Bugüne kadar, N-glikosilasyon üzerinde etkisi olan yaklaşık 30 enzim kusuru keşfedilmiştir.
Genetik O-glikosilasyon bozuklukları biraz daha nadirdir. Walker-Warburg sendromu gibi nöromüsküler çoklu sistem hastalıklarında kendilerini gösterirler. Glikoproteinler organizmada pek çok işlev üstlendiğinden, klinik tablo çeşitli semptomlarla karakterizedir. Tüm organ sistemleri, doğuştan glikozilasyon bozukluklarından etkilenebilir. Psikomotor gelişimsel bozukluklar ana semptomdur. Nörolojik anormallikler de aynı derecede yaygındır. Pıhtılaşma bozuklukları veya endokrin bozuklukları da nadir değildir.
