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당 단백질은 무엇이며 무엇을하는지

당 단백질은 탄수화물이 부착 된 단백질 분자의 한 유형입니다. 과정은 단백질 번역 중에 또는 글리코 실화라는 과정에서 번역 후 변형으로 발생합니다.

탄수화물은 단백질의 폴리펩티드 측쇄에 공유 결합 된 올리고당 사슬 (Glycan)이다. 설탕의 -OH 그룹으로 인해, 당 단백질은 단순한 단백질보다 친수성이다. 이것은 당 단백질이 일반 단백질보다 물에 더 끌린다는 것을 의미합니다. 분자의 친수성 특성은 또한 단백질의 3 차 구조의 특징적인 폴딩으로 이어진다.

탄수화물은 짧은 분자이며 종종 분지되어 있으며 다음과 같이 구성 될 수 있습니다.

  • 간단한 설탕 (예 :포도당, 갈락토스, 만노스, 자일 로스)
  • 아미노 설탕 (N- 아세틸 글루코사민 또는 N- 아세틸 갈 락토사민과 같은 아미노기가있는 당)
  • 산성 당 (시알 산 또는 N- 아세틸 신경산과 같은 카르복실기가있는 당)

O- 연결 및 N- 연결된 당 단백질

당 단백질은 탄수화물의 부착 부위에 따라 단백질의 아미노산에 분류됩니다.

  • O- 연결된 당 단백질은 아미노산 트레오닌 또는 세린의 R 그룹의 하이드 록실기 (-OH)의 산소 원자 (O)에 대한 탄수화물 결합이있는 것입니다. O- 연결된 탄수화물은 또한 하이드 록시하게 신사 또는 하이드 록시 프롤린에 결합 할 수있다. 공정을 O- 글리코 실화라고합니다. O- 연결된 당 단백질은 골지 복합체 내에서 설탕에 결합됩니다.
  • N- 연결된 당 단백질은 아미노기의 질소 (N)에 결합 된 탄수화물 (-nh 2 아미노산 아스파라긴의 R 그룹). R 그룹은 일반적으로 아스파라긴의 아미드 측쇄입니다. 결합 공정을 N- 글리코 실화라고합니다. N- 연결된 당 단백질은 소포체 막에서 당을 얻은 다음 변형을 위해 골지 복합체로 운반됩니다.
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O- 연결 및 N- 연결된 당 단백질은 가장 일반적인 형태이지만 다른 연결도 가능합니다 :

  • p- 글리코 실화는 당이 포스 포 세린의 인에 부착 할 때 발생합니다.
  • C- 글리코 실화는 당이 아미노산의 탄소 원자에 부착 될 때이다. 예를 들어 설탕 만 노스가 트립토판의 탄소에 결합 될 때.
  • glypiation은 글리코 포스파티딜 이노시톨 (GPI) glycolipid가 폴리펩티드의 탄소 말단에 부착 될 때입니다.

당 단백질 사례 및 기능

당 단백질은 구조, 생식, 면역계, 호르몬 및 세포 및 유기체의 보호에서 기능합니다.

당 단백질은 세포막의 지질 이중층 표면에서 발견된다. 그들의 친수성 성질은 그들이 다른 분자의 세포 세포 인식 및 결합에 작용하는 수성 환경에서 기능 할 수있게한다. 세포 표면 당 단백질은 또한 조직에 강도와 안정성을 첨가하기 위해 가교 세포 및 단백질 (예를 들어 콜라겐)에 중요하다. 식물 세포의 당 단백질은 식물이 중력의 힘에 대해 똑바로 세워질 수있게합니다.

글리코 실화 단백질은 세포 간 통신에만 중요하지 않습니다. 또한 장기 시스템이 서로 의사 소통하는 데 도움이됩니다. 당 단백질은 뇌 회색 물질에서 발견되는데, 여기서 축삭 및 시냅토 좀과 함께 작동합니다.

호르몬은 당 단백질 일 수 있습니다. 그 예는 인간 융모 성 생식선 자극 호르핀 (HCG) 및 에리스로포이에틴 (EPO)

혈액 응고는 당 단백질 프로테롬빈, 트롬빈 ​​및 피브리노겐에 달려 있습니다.

세포 마커는 당 단백질 일 수 있습니다. MN 혈액 그룹은 글리코 프로테인 글리코 포린 A의 2 가지 다형성 형태로 인한 것입니다. 두 형태는 두 개의 아미노산 잔기에 의해서만 다르지만, 이는 다른 혈액 그룹을 가진 사람이 기증 한 장기를받는 사람에게는 문제를 일으키기에 충분합니다. ABO 혈액형의 주요 조직 적합성 복합체 (MHC) 및 H 항원은 글리코 실화 단백질로 구별된다.

Glycophorin A는 또한 Plasmodium falciparum 의 첨부 사이트이기 때문에 중요합니다. , 인간 혈액 기생충.

당 단백질은 정자 세포의 난자 표면에 결합 할 수 있기 때문에 생식에 중요합니다.

점액은 점액에서 발견되는 당 단백질입니다. 분자는 호흡기, 비뇨기, 소화 및 생식 관을 포함하여 민감한 상피 표면을 보호합니다.

면역 반응은 당 단백질에 의존합니다. 항체의 탄수화물 (당 단백질)은 결합 할 수있는 특정 항원을 결정합니다. B 세포 및 T 세포는 항원에도 결합하는 표면 당 단백질을 갖는다.

글리코 실화 대 당화

당 단백질은 다른 기능을하지 않는 분자를 형성하는 효소 공정에서 설탕을 얻습니다. 당화라고하는 또 다른 과정은 설탕을 단백질과 지질에 공유 적으로 결합합니다. 당화는 효소 과정이 아닙니다. 종종, 당화는 영향을받는 분자의 기능을 감소 시키거나 무효화합니다. 당화는 노화 중에 자연적으로 발생하며 혈액에서 포도당 수치가 높은 당뇨병 환자에서 가속됩니다.

소스

  • Berg, Jeremy M., et al. 생화학. 5th ed., W.H. Freeman and Company, 2002, pp. 306-309.
  • ivatt, Raymond J. 당 단백질의 생물학 . Plenum Press, 1984.

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