3. Углеводные компоненты сложных белков. Гликопротеины и протеогликаны. Особенности строения и синтеза углеводных цепей гликопротеинов. Роль в построении сигнальных и рецепторных молекул.
 Гликопротеины (=гликоконъюгаты) – белки, в которых углеводная часть ковалентно присоединена к полипептидной основе. Содержание в них углеводов – 15-20%. В углеводной цепи ДО 15 звеньев. Строение углевода нерегулярное. Углевод – олигосахарид, содержит манноз, галактозу, глюкозу+аминопроизводные, N-ацетилнейраминовую кислоту. Олигосахарид участвует в образовании специфичных участков узнавания и центров связывания (присоединены к аминокислотам белков N-гликозидной связью - к амидному азоту аспарагина/ О-гликозидной связью - к гидроксигруппе остатков серина, треонина, гидроксилизина.
Функцией гликопротеинов являются:
1. Структурная – клеточная стенка бактерий, костный матрикс, например, коллаген, эластин.
2. Защитная – например, антитела, интерферон, факторы свертывания крови (протромбин, фибриноген).
3. Рецепторная – присоединение эффектора приводит к изменению конформации белка-рецептора, что вызывает внутриклеточный ответ.
4. Гормональная – гонадотропный, адренокортикотропный и тиреотропный гормоны.
5. Ферментативная – холинэстераза, нуклеаза.
6. Транспортная – перенос веществ в крови и через мембраны, например, трансферрин, транскортин, альбумин, Na+,К+-АТФаза.
Протеогликаны
Протеогликаны – белковаая часть+ковалентно присоединены много полисахаридных цепей (дисахаридные остатки в них повторяются=олиго/полисахаридные цепи - гликаны)+уроновая кислота/аминосахар.
Углеводная часть также может называться кислым гетерополисахаридом (если много кислотных групп), гилкозаминокликаны (если содержит аминогруппы).
Основными представителями структурных гликозаминогликанов являются гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, кератансульфаты и дерматансульфаты - входят в состав протеогликанов. Функция: заполнение межклеточного пространства+удержание тут воды+смазочный аппарат.
Строение гиалуроновой кислоты и хондроитинсульфата
Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина, треонина и аспарагина.
Схема строения протеогликанов
межклеточного вещества
По функции структурные протеогликаны значимы для межклеточного пространства, особенно соединительной ткани, в которое погружены коллагеновые волокна. При помощи электронной микроскопии выяснено, что они имеют древовидную структуру – в центре находится гиалуроновая кислота, которая через связующие белки присоединяет многочисленные "веточки" из хондроитинсульфатов, кератансульфатов, дерматансульфатов. Молекулы гликанов весьма гидрофильны, создают сетчатый желеподобный матрикс и заполняют пространство между клетками, являясь преградой для крупных молекул и микроорганизмов.
Еще одним компонентом протеогликанов является гепарин, представлящий из себя полимерную сульфатированную цепь гетерополисахарида, связанную с белковым ядром через остатки серина. В крови гепарин, взаимодействуя с антитромбином III, образует комплекс, блокирующий факторы свертывания крови IIа, IХа, Ха, XIa и ХIIа, что применяется для профилактики тромбозов у больных различного профиля.
Углеводные части гликолипидов и гликопротеинов выходят на наружную поверхность мембраны клетки (образуют гликокаликс). Белки-рецепторы гормонов и внешних сигнальных молекул находятся на наружной поверхности, а внутрь клетки сигнал идёт при участии белков внутренней поверхности мембраны.
Важными компонентами многих распознающих или рецепторных участков мембраны животных клеток служат, по-видимому, ганглиозиды. Содержание ганглиозидов по сравнению с другими мембранными липидами очень невелико, но, видимо, они могут концентрироваться в определенных участках. Большое разнообразие ганглиозидов, каждый из которых несет свою олигосахаридную голову, позволило предположить, что ганглиозиды наряду с гликопротеинами формируют на поверхности клеток специфические мозаичные структуры, выполняющие роль рецепторных участков. Отрицательно заряженные полярные группы (головы) ганглиозидов могут служить рецепторами, т.е. выступающими на поверхности клетки антеннами, распознающими молекулы определенных сигнальных веществ, в частности гормонов. [c.350]
Цитокины — это сигнальные молекулы паракринного и аутокринного действия в крови в физиологически активной концентрации практически не бывают (исключение — интерлейкин-1). Известны десятки разных цитокинов. К ним относятся интерлейкины (лимфокины и монокины), интерфероны, пептидные факторы роста, колониестимулирующие факторы. Цитокины представляют собой гликопротеины, содержсоцие 100-200 аминокислотных остатков. Большинство цитокинов образуется и действует во многих типах клеток и реагирует на разные стимулы, включая механическое повреждение, вирусную инфекцию, метаболические нарушения и др. Исключение составляют интерлейкины (ИЛ-1а и ИЛ-1Р) — их синтез регулируется специфическими сигналами и в небольшом количестве типов клеток. [c.384]
Для осуществления адсорбционного пиноцитоза внеклеточных гликопротеинов необходимо, чтобы последние содержали специфический углеводный остаток, подлежащий распознаванию. Такие сигнальные остатки связываются с молекулами мембранного рецептора, который выполняет ту же функцию, 410 и рецептор ЛНП. На поверхности гепато-цитов находится галактозильный рецептор, с помощью которого осуществляется адсорбционный пиноцитоз сиалогликопротеинов. Кислая гидролаза, поглощаемая фибробластами посредством адсорбционного пиноцитоза, распознается благодаря ман-нозо-6-фосфатному остатку. Интересно, что этот остаток, по-видимому, играет важную роль в целевом перемещении гидролаз внутри клетки к лизосо-мам (см. гл. 54). [c.144]
Как уже упоминалось, белок ЫА вируса гриппа, второй вирусный гликопротеин, функционирует на поздних этапах цикла размножения. Этот белок, кодируемый шестым сегментом РНК, содержит в случае подтипа N2 (например, штамм А/Токуо/3/67) 469 аминокислотных остатков (рис. 24.12). Белок имеет единственный гидрофобный участок (остатки с 7-го по 35-й), который заякоривает молекулу в вирусной оболочке. У белка НА гидрофобный якорь, наоборот, картируется в С-концевой области. Ы-концевое расположение якоря встречается реже, но все же описано для некоторых клеточных гликопротеинов. Ни Ы-конце-вая сигнальная последовательность, ни какой-либо другой участок в молекуле ЫА не подвергаются протеолитическому рас- [c.471]
|
Скачать 0.7 Mb.