Language
Country/Area
No result found
Phép thuật của đường: Tại sao glycosyl hóa là bí mật quan trọng của sự sống
Hầu hết các protein được tổng hợp trong lưới nội chất hạt đều trải qua quá trình glycosyl hóa.
Quá trình glycosyl hóa không chỉ giới hạn ở lưới nội chất mà còn xuất hiện ở tế bào chất và nhân dưới dạng sửa đổi O-GlcNAc. Điều này có nghĩa là glycosyl hóa không chỉ ảnh hưởng đến sự ổn định và chức năng của protein mà còn liên quan đến sự kết dính tế bào-tế bào, hỗ trợ sự tương tác hiệu quả của các tế bào hệ thống miễn dịch thông qua sự tương tác của các protein liên kết đường (lectin). Dưới đây chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn cơ chế glycosyl hóa và tầm quan trọng của nó trong cuộc sống.
Các loại glycosyl hóa
Quá trình glycosyl hóa có thể được chia thành nhiều loại, tùy thuộc vào loại đường được thêm vào và cách nó liên kết:
-
Glycosyl hóa liên kết N là dạng glycosyl hóa phổ biến nhất và liên quan đến việc gắn các chuỗi đường vào các chuỗi bên của axit aspartic hoặc arginine cụ thể. Quá trình này rất cần thiết cho quá trình gấp lại của nhiều glycoprotein ở sinh vật nhân chuẩn và sự gắn kết giữa các tế bào của chúng.
Glycosyl hóa liên kết O xảy ra trong bộ máy Golgi và liên quan đến việc gắn các chuỗi đường vào nhóm hydroxyl của serine, threonine và các axit amin khác. cao cấp.
- Glypiation neo GPI là quá trình liên kết các chuỗi đường với lipid thông qua neo GPI, cho phép protein bám vào màng tế bào một cách hiệu quả.
Glycosyl hóa làm tăng tính đa dạng của proteome vì hầu như mọi khía cạnh của glycosyl hóa đều có thể thay đổi, bao gồm vị trí liên kết glycosid, thành phần đường và cấu trúc.
Chức năng sinh lý của glycosyl hóa
Glycosyl hóa ảnh hưởng đến các chức năng sinh lý của con người ở nhiều khía cạnh. Đầu tiên, nhiều protein gặp khó khăn trong việc gấp lại hoặc ổn định đúng cách nếu không có quá trình glycosyl hóa. Quá trình glycosyl hóa cũng đóng vai trò là điểm kiểm tra chất lượng trong lưới nội chất để đảm bảo glycoprotein được gấp chính xác. Ngoài ra, glycosyl hóa đóng vai trò quan trọng trong phản ứng miễn dịch tế bào và tham gia vào quá trình nhận biết và truyền tín hiệu giữa các tế bào. Ví dụ, trong hệ thống nhóm máu ABO, sự có mặt hoặc vắng mặt của glycosyl hóa quyết định trực tiếp sự biểu hiện của kháng nguyên nhóm máu, từ đó ảnh hưởng đến phản ứng của hệ thống miễn dịch đối với các kháng nguyên khác nhau.
Glycosyl hóa và mối liên quan với bệnh tật
Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng quá trình glycosyl hóa bất thường có liên quan chặt chẽ đến nhiều bệnh khác nhau. Trong số đó, bệnh glycosyl hóa có thể được chia thành ba loại: rối loạn glycosyl hóa bẩm sinh, thay đổi glycosyl hóa mắc phải và thay đổi mắc phải không do enzym. Theo khảo sát, khoảng 80% bệnh rối loạn glycosyl hóa bẩm sinh ảnh hưởng đến hệ thần kinh và hiện vẫn chưa có phương pháp điều trị hiệu quả. Trong trường hợp có những thay đổi mắc phải, chẳng hạn như trong bệnh viêm khớp dạng thấp, những thay đổi trong quá trình glycosyl hóa có thể thúc đẩy cơ thể sản xuất kháng thể chống lại protein của chính nó, dẫn đến những bất thường trong hệ thống miễn dịch.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng glycosyl hóa ở động vật có vú có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của liệu pháp sinh học trong điều trị và có thể trở thành một cân nhắc quan trọng trong quá trình phát triển thuốc trong tương lai.
Hướng nghiên cứu trong tương lai
Các nghiên cứu trong tương lai sẽ tập trung nhiều hơn vào cách glycosyl hóa thúc đẩy quá trình tiến hóa của sự sống và vai trò của nó trong cơ chế bệnh tật. Các nhà khoa học đang khám phá cách sử dụng kiến thức về glycosyl hóa này để cải thiện chẩn đoán và điều trị bệnh. Ví dụ, nhờ những tiến bộ trong công nghệ giải trình tự thế hệ tiếp theo, các nhà khoa học đã có những đột phá mới trong việc hiểu biết về các bệnh glycosyl hóa và khám phá cơ sở bộ gen của các bệnh này.
Các nghiên cứu đang được tiến hành cũng có thể cung cấp hướng dẫn về cách sử dụng glycosyl hóa để tăng cường sức khỏe, có thể giúp thiết kế một thế hệ thuốc điều trị mới trong tương lai. Liệu tất cả những điều này có thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về bản chất sự sống không?
