健康与疾病中的糖基化


聚糖糖基化

蛋白质是生命活动的执行者。在研究蛋白质期间,研究人员发现蛋白质的修饰。在这些修饰中,糖基化修饰非常常见,并且到目前为止发现的蛋白质中有超过50%具有糖基化改性。甘草是糖蛋白的糖部分,包括糖基和各种分支结构,其由各种糖如葡萄糖,半乳糖,甘露糖和鼻窦组成。聚糖通过特定氨基酸残基上的氧连接到蛋白质,以完成蛋白质的糖基化改性。

生理过程中的糖基化

糖基化存在于生活中的许多重要蛋白质中,包括染色质蛋白,核致核苷蛋白,RNA聚合酶II,转录因子,蛋白翻译调节剂等,这涉及细胞免疫和蛋白翻译调节,蛋白质降解和许多其他生物过程。例如,MHC I(主要组织相容性复合物类I)需要与内质网分子伴侣相互作用CLX.(Calnexin)通过连接到天冬酰胺残留物的聚糖的帮助,从而完成与二硫醇氧化酶的结合ERp57捕捉到Clx,完成二硫键形成。另一个例子是通过O-GlcNAc的蛋白质糖基化将防止其自身的磷酸化,将其提取为相对稳定的状态,防止蛋白质降解。

在疾病中发生的糖基化

糖基化异常与本病密切相关。例如,在II型糖尿病中,高血糖可导致O-GlcNAc的异常修饰,导致细胞对信号的敏感性降低,胰岛素受体底物减少,胰岛素不能大量使用葡萄糖。第一个被证实与糖基化有关的疾病是i -细胞病,其发病机制是n -糖链不能被甘露糖-6-磷酸进一步修饰,导致蛋白质分解代谢紊乱,引起贮藏性疾病。同样,对于糖基化异常引起的疾病,一些糖基化抑制剂已经用于疾病治疗研究。抑制剂如α-葡萄糖苷酶被用于糖尿病的临床试验;n -丁基-1-脱氧野尻霉素和o -丁基-1-脱氧野尻霉素用于艾滋病毒的临床试验。

糖基化型和改性机制

o-糖基化这种类型的糖基化发生在紧邻脯氨酸的丝氨酸或苏氨酸残基上,目前尚未发现特定的糖基化序列。这种糖基化主要是通过逐步添加单糖形成的低聚糖,也有单糖连接的情况。由o -糖基化作用形成的多糖没有糖基,有一个主骨,有一个或没有分支。

n-糖基化这种糖基化发生在天门冬酰胺侧链的酰胺氮上。动物细胞中几乎所有的糖基化修饰都是GlcNAc,并且都是β构型。这种糖基化存在于Asn-Xaa-Ser / Thr / Cys的氨基酸序列上,其中Xaa可以是除Pro以外的任何氨基酸。n -糖基化形成的多糖有一个糖基,有多个分支。

C-糖基化:这种类型的糖基化是稀有的,它是通过C-C键的T型色氨酸吲哚环的第二位置的C的甘露糖分子连接,并且主要发生在W-X-X-W-W-X-X-C或W-X-X-F的第一色氨酸残基中。

糖蛋白的研究方法

方法 技术 结果
糖基捕获 糖蛋白的凝集作用,通过凝集素特异地识别一种或多种糖。 原油糖蛋白。
荧光染料 使用荧光染料来染色蛋白质,通常与高通量二维凝胶电泳相结合。 蛋白质发现和鉴定。
液相色谱法 通过SEC-HILIC-CAPLC工作流程和其他技术将糖蛋白分开。 构建三维液相糖谱,获取糖链结构信息。
质谱分析 质谱分析蛋白质骨架和糖骨架的断裂规律。 糖基化位点分析。
MRI. 通过原子能转变的变化准确地计算组成,环尺寸和异常碳构象等信息。 准确确定糖链结构。

参考
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2.林赛·C,.Zn-α2-糖蛋白,脂肪组织MHC i类相关糖蛋白调节剂:通过位点定向突变修饰或去除配体结合。生物化学45, 2006,(7)。
冬天,.发现n -芳基吡咯作为GPR120激动剂治疗II型糖尿病。生物有机和药物化学快报,2018,28(5)。
4.李硕,易玲,.EGF的O-糖基化重复:鉴定和初始表征A,UDP-葡萄糖:蛋白质O-葡糖糖基转移酶。糖生物学,2002,1(11)。
5. Priola S a,.糖基化影响蛋白酶抗性朊蛋白的跨物种形成。embo杂志,2001,20(23)。


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