Language
Country/Area
No result found
От поверхности клетки внутрь: как N-связанные гликаны влияют на сворачивание белков?
Функции гликанов часто упускаются из виду среди биомолекул, но они имеют решающее значение для основного функционирования клеток. N-связанные гликаны демонстрируют свою незаменимую роль, особенно в процессе сворачивания белков. Этот процесс не только влияет на форму белков внутри клеток, но и связан с нормальной работой многих биологических функций.
N-связанные гликаны представляют собой углеводные структуры, связанные с аминокислотой аспарагином (Asn). Эта структура синтезируется в эндоплазматическом ретикулуме и является частью биосинтеза белка.
Структура и функции N-связанных гликанов
Синтез N-связанных гликанов начинается в эндоплазматическом ретикулуме, когда два N-ацетилглюкозамина соединяются с долихолмонофосфатом. Затем к структуре были добавлены пять остатков маннозы, в результате чего образовалась основная структура из 14 остатков моносахарида. Эти 14 остатков включают 3 глюкозы, 9 маннозы и 2 N-ацетилглюкозамина.
Эти 17 различных групп не только определяют структуру N-связанных гликанов, но и влияют на их последующий вклад в сворачивание белка.
Как только N-связанные гликаны переносятся на вновь синтезированную полипептидную цепь, они подвергаются серии процессов, в которых остатки сахара удаляются в зависимости от конкретных требований к сворачиванию белка. Например, удаление остатков глюкозы зависит от правильного сворачивания белка; если сворачивание не удается, эти глюкозы повторно присоединяются к белку и рекомбинируются с молекулярными шаперонами;
Регуляция сворачивания белка
N-связанные гликаны необходимы для правильного сворачивания белков. Белки-шапероны эндоплазматического ретикулума, такие как кальнексин и кальретикулин, связываются с остатками глюкозы на N-связанных гликанах и помогают вновь синтезированным полипептидам сворачиваться в правильную структуру.
Если белок не может принять правильную форму после повторяющихся процессов сворачивания, он в конечном итоге будет изгнан из эндоплазматического ретикулума и разрушен внутриклеточными протеазами.
Кроме того, присутствие N-связанных гликанов также может влиять на внутреннюю структуру белков, временно предотвращая образование цистеином дисульфидных связей за счет стерических эффектов, благодаря чему клетки могут лучше контролировать процесс образования дисульфидных связей в низкоэнергетических состояниях. .
Роль межклеточных взаимодействий
N-связанные гликаны также играют ключевую роль в межклеточных взаимодействиях. В раковых клетках аномальные N-связанные гликаны распознаются клетками естественных киллеров как ракоподобное поведение. N-связанные гликаны на поверхности иммунных клеток помогают определить характер миграции клеток, а специфические закономерности гликозилирования позволяют иммунным клеткам точно реагировать на инфекцию или другие иммунные проблемы.
Количество и структура N-связанных гликанов могут влиять на эффективность антител и, следовательно, на результат иммунного ответа.
Заключение
Благодаря углубленным исследованиям N-связанных гликанов ученые постепенно раскрывают их важность в клеточной биологии и их сложную связь с болезнями. Будущие исследования могут раскрыть больше информации о роли сахаров в клеточной биологии и механизмах заболеваний и предложить новые потенциальные методы лечения. Поскольку мы переосмысливаем роль сахаров в различных биологических процессах, какие прорывы и инновации, по вашему мнению, принесет гликонаука в будущем?
