글리칸의 기능은 생체분자 중에서 간과되는 경우가 많지만 세포의 기본 기능에 매우 중요합니다. 특히 단백질 접힘 과정에서 N-연결 글리칸은 필수적인 역할을 보여줍니다. 이 과정은 세포 내부의 단백질 모양에 영향을 미칠 뿐만 아니라 많은 생물학적 기능의 정상적인 작동과도 관련이 있습니다.
N-연결 글리칸은 아미노산 아스파라긴(Asn)에 연결된 탄수화물 구조입니다. 이 구조는 소포체에서 합성되며 단백질 생합성의 일부입니다.
N-연결 글리칸의 합성은 두 개의 N-아세틸글루코사민이 돌리콜 모노포스페이트와 결합할 때 소포체에서 시작됩니다. 그런 다음 5개의 만노스 잔기가 구조에 추가되어 14개의 단당류 잔기로 구성된 핵심 구조가 생성되었습니다. 이들 14개 잔기에는 글루코스 3개, 만노스 9개, N-아세틸글루코사민 2개가 포함됩니다.
이 17개의 서로 다른 그룹은 N-연결 글리칸의 구조를 결정할 뿐만 아니라 단백질 접힘에 대한 후속 기여에도 영향을 미칩니다.
N-연결된 글리칸이 새로 합성된 폴리펩티드 사슬로 전달되면 특정 단백질 접힘 요구 사항에 따라 당 잔기가 제거되는 일련의 과정을 거칩니다. 예를 들어, 포도당 잔기의 제거는 단백질의 올바른 접힘에 달려 있습니다. 접힘이 실패하면 이러한 포도당은 단백질에 다시 부착되어 분자 샤페론과 재결합됩니다.
N-연결된 글리칸은 단백질의 올바른 접힘에 필수적입니다. 칼넥신(calnexin) 및 칼레티쿨린(calreticulin)과 같은 소포체의 샤페론 단백질은 N-연결 글리칸의 포도당 잔기와 결합하여 새로 합성된 폴리펩티드가 올바른 구조로 접히도록 돕습니다.
단백질이 반복적인 접힘 과정을 거쳐 올바른 모양에 도달하지 못하면 결국 소포체에서 빠져나와 세포 내 프로테아제에 의해 분해됩니다.
또한 N-연결 글리칸의 존재는 단백질의 내부 구조에도 영향을 주어 입체 효과를 통해 시스테인이 이황화 결합을 형성하는 것을 일시적으로 방지하여 세포가 낮은 에너지 상태에서 이황화 결합 형성 과정을 더 잘 제어할 수 있습니다. .
N-연결 글리칸은 세포 간 상호작용의 핵심이기도 합니다. 암세포에서 비정상적인 N-연결 글리칸은 자연살해세포에 의해 암과 유사한 행동으로 인식됩니다. 면역 세포 표면의 N-연결 글리칸은 세포의 이동 패턴을 결정하는 데 도움이 되며 특정 글리코실화 패턴을 통해 면역 세포는 감염이나 기타 면역 문제에 정확하게 반응할 수 있습니다.
N-연결 글리칸의 수와 구조는 항체의 효능과 그에 따른 면역 반응의 결과에 영향을 미칠 수 있습니다.
N-연결 글리칸에 대한 심층 연구를 통해 과학자들은 세포 생물학에서의 중요성과 질병과의 복잡한 관계를 점차 밝혀내고 있습니다. 향후 연구에서는 세포 생물학 및 질병 메커니즘에서 당의 역할에 대해 더 많은 정보를 제공하고 새로운 잠재적 치료법을 제시할 수 있습니다. 다양한 생물학적 과정에서 당의 역할을 다시 생각해 보면 당과학이 미래에 어떤 획기적인 발전과 혁신을 가져올 것이라고 생각하시나요?