Umbes pool kõigist valgud inimkehas on glükoproteiinid. Need ained mängivad rolli nii raku komponentidena kui ka immuunainetena. Need moodustuvad peamiselt N-glükosüülimise osana ja võivad valesti kokku pannes põhjustada tõsiseid haigusi.
Mis on glükoproteiinid?
Glükoproteiinid on valgud puudetaoliste hargnenud heteroglükaani jääkidega. Need on tavaliselt viskoosse konsistentsiga. Makromolekulid sisaldavad kovalentselt seotud suhkur rühmadesse. Need koosnevad monosahhariididNagu glükoos, fruktoos, mannoos või atsetüülitud aminohapped. Seetõttu nimetatakse neid ka valkudega seotud oligosahhariidideks. Kovalentne seondumine võib toimuda erineval viisil ja vastab seondumisele mõlemaga aminohapped seriin või asparagiin. Seriiniga seondumist nimetatakse O- ja seondumiseks asparagiin nimetatakse N-glükosüülimiseks. N-glükosüülimise glükoproteiinide suurus on erinev. Need vastavad monosahhariidid, di- või oligosahhariidid kuni polüsahhariidid. Vastavalt nende osakaalule monosahhariidid, need jagunevad mannoosirikasteks, kompleksseteks ja hübriidseteks glükoproteiinideks. Mannoosirikkas rühmas domineerivad mannoosijäägid. Kompleksses rühmas on ülekaalus sahhariidid. Hübriidrühm on segavorm. Glükoproteiinide süsivesikute sisaldus varieerub ribonukleaaside puhul mõnest protsendist kuni 85 protsendini veri rühma antigeenid.
Funktsioon, tegevus ja rollid
Glükoproteiinid täidavad inimorganismis arvukalt funktsioone. Need on rakumembraanide struktuurikomponendid ja neid nimetatakse ka struktuurilisteks valgud selles kontekstis. Kuid need esinevad ka limas ja toimivad vedelike määrdeainetena. Need aitavad kaasa rakkude interaktsioonile membraanivalkudena. Mõned glükoproteiinid täidavad ka hormonaalseid funktsioone, näiteks kasvufaktor hCG. Need on immunoloogiliste komponentidena võrdselt olulised immunoglobuliinid ja interferoonid. Kõik keha ekspordivalgud ja membraanivalgud olid vähemalt biosünteesi ajal endiselt glükoproteiinid. Need on eriti olulised programmi tunnustusreaktsioonide puhul immuunsüsteemi kuna nad suhtlevad immunoloogiliste T-rakkude ja T-rakkude retseptoritega. Inimesel on eraldatud mitmesuguseid plasmavalkusid veri plasma, millest ainult albumiin ja prealbumiinipuudus suhkur jäägid. Glükoproteiinide rohkus on üllatav. Lõppkokkuvõttes peaaegu kõik rakuvälised lahustuvad valgud ja ensüümide on jääke suhkur. Kui hormoonid, on glükoproteiinidel pleiotroopne toime ja seega on nad elundisüsteemide aktiivsuse seisukohast üliolulised. Näiteks hormoonid TSH, HCG ja v on glükoproteiinid. Membraaniproteienidena on nad esindatud nii retseptori kui ka transpordikontrolleri ja stabilisaatori rollis. Neil on stabiliseeriv toime peamiselt koos glükolipiididega. Koos nende ainetega moodustavad nad nn glükokalüksi, mis stabiliseerib rakuseinata rakke.
Moodustumine, esinemine, omadused ja optimaalsed väärtused
Kõige tavalisem glükoproteiinide moodustumise vorm on N-glükosiidne seondumine või N-glükosüülimine asparagiin. Suhkur seondub lämmastik vaba hapet amiid rühmad selles protsessis. N-glükosüülimine toimub endoplasmaatilises retikulumis. Sel viisil moodustunud N-glükosiidid on kõige asjakohasem glükoproteiinide rühm. N-glükosüülimise käigus sünteesib suhkru eelkäija kandemolekuli dolikooli, sõltumata sihtvalgu aminohappelisest järjestusest. Molekuli otsas olev OH-rühm on seotud difosfaadiga. Terminalis moodustub oligosahhariidi prekursor fosfaat jäägid molekulid. Esimesed seitse suhkrut kogunevad tsütosoolsel küljel. Dolikoolile kinnitatakse kaks N-atsetüülglükosamiini ja viis manoosijääki fosfaat. Suhkrunukleotiidid GDP-mannoos ja UDP-N-atsetüül-glükoosamiini doonoritena. Eellas transporditakse transpordivalgu kaudu üle ER-membraani. Seega on eelkäija orienteeritud endoplasmaatilise retikulumi siseküljele, kus sellele lisatakse neli mannoosijääki. Lisaks, glükoos lisatakse jääke. 14 suhkrupikkune prekursor viiakse lõpuks valku. Teine glükoproteiinide moodustumise rada on O-glükosiididega seondumine või O-glükosüülimine seriiniga, mis viiakse läbi rakkude Golgi aparaadis. Selles protsessis toimub suhkru seondumine seriini hüdroksüülrühmaga. Glükoproteiinide väärtused on peamiselt olulised seoses plasmavalkudega, kuna neil on suur roll veri Loendada. Kõigi glükoproteiinide standardväärtuste eraldi loetlemiseks läheks see praegu reguleerimisalast välja.
Haigused ja häired
mõned geneetilised haigused avaldavad mõju glükosüülimisele. Üks selliste häirete rühm on CDG. Sellisel juhul on glükoproteiinide tase ebanormaalne. Mõjutatud isikud kannatavad aeglustatud arengu tõttu, mis on seotud nii füüsiliste kui vaimsete probleemidega. Strabismus võib olla veel üks geneetilise häire sümptom. Kokku osaleb glokoproteiinide moodustamises umbes 250 erinevat geeni. Kaasasündinud glükosüülimishäirete korral esinevad geneetilise paigutuse tõttu häired süsivesikute külgahelate kinnitumisel valkudele. Translatsioonijärgse modifitseerimise korral omandavad valgud oma täieliku funktsionaalsuse. Kui see protsess ebanormaalselt koguneb ensüümide või valke, mis loovad süsivesikute kõrvalahelad, CDG tulemused. N-glükosüülimist mõjutavad kõige sagedamini häired. Praeguseks on leitud umbes 30 ensüümi defekti, mis mõjutavad N-glükosüülimist. Geneetilisi O-glükosüülimise häireid esineb mõnevõrra vähem. Need avalduvad neuromuskulaarsetes multisüsteemihäiretes, nagu Walker-Warburgi sündroom. Kuna glükoproteiinid täidavad organismis nii palju funktsioone, iseloomustavad kliinilist pilti mitmed sümptomid. Kaasasündinud glükosüülimishäired võivad mõjutada kõiki elundisüsteeme. Psühhomotoorsed arenguhäired on peamine sümptom. Neuroloogilised kõrvalekalded on sama sagedased. Hüübimishäired või endokriinsed häired pole samuti haruldased.
