Glykoproteiini

Kahdeksan yleisintä glykoproteiinien monosakkaridia
Glukoosi, galaktoosi, ksyloosi, N-asetyyliglukosamiini, N-asetyyligalaktosamiini, fukoosi, N-asetyylineuramiinihappo ja mannoosi.

Glykoproteiini on proteiini, johon on liittynyt hiilihydraattiryhmä tai -ryhmiä. Proteiiniin liittyneitä hiilihydraatteja kutsutaan glykaaneiksi. Glykoproteiinit kuuluvat proteoglykaanien ja glykolipidien ohella glykokonjugaatteihin.

Glykoproteiinien esiintyminen

Glykoproteiineja esiintyy suurimmalla osalla organismeista, bakteereista ihmiseen. Myös monet virukset sisältävät glykoproteiineja. Monet sekalaisia tehtäviä suorittavat proteiinit ovat glykosyloituneita. Esimerkiksi tietyt hormonit, jotkut veriryhmätekijät ja melkein kaikki plasman proteiinit albumiinia lukuun ottamatta ovat glykoproteiineja. Solukalvolla kalvon glykoproteiinien hiilihydraattiketjut muodostavat solun uloimman osan eli glykokalyksin. Solukalvon glykoproteiinin tarkoituksena on tunnistaa soluun saapuvia komponentteja ja samalla suojata solua. Hiilihydraatin osuus glykoproteiinin massasta vaihtelee 1–85 %.

Glykoproteiinien tehtäviä

• Rakenteelliset molekyylit
  • Solukalvossa tai -seinämässä
  • Kollageeni, elastiini
  • Fibriinit
  • Luukudoksen soluväliaineessa

• Liukuaineet ja suojaavat tekijät
  • Musiinit
  • Limaeritteet

• Kuljetusmolekyylit
  • Vitamiineille
  • Lipideille eli rasva-aineille
  • Kivennäis- ja hivenaineille

• Immunologiset molekyylit
  • Immunoglobuliinit eli vasta-aineet
  • Kudosyhteensopivuustekijät
  • Komplementti
  • Interferonit

• Hormonit
  • Koriongonadotropiini
  • Tyreotropiini

• Entsyymit
  • Proteaasit
  • Nukleaasit
  • Glykosidaasit
  • Hydrolaasit
  • Hyytymistekijät

• Solun kiinnittyminen ja tunnistuskohdat
  • Solu-solu
  • Virus-solu
  • Bakteeri-solu
  • Hormonireseptorit

• Antarktisten kalojen jäätymistä estävät molekyylit
  • AFGP:t

• Lektiinit
  • Konkanavaliini A
  • Hemagglutiniinit
  • Selektiinit

Glykaanin rakenne

Hiilihydraattiketjut kiinnittyvät proteiiniin O- tai N-glykosidisilla sidoksilla. Glykoproteiinit voidaan jakaa neljään pääluokkaan polypeptidiketjun ja glykaanin välisen sidoksen perusteella:

1. Glykoproteiinit, joissa seriini- tai treoniiniaminohappotähteen hydroksyyliryhmä muodostaa O-glykosidisidoksen N-asetyyligalaktosamiinin kanssa.
2. Proteoglykaanit, joissa esiintyy seriinin ja ksyloosin välinen O-glykosidisidos.
3. Kollageenit, joissa esiintyy hydroksilysiinin ja galaktoosin välinen O-glykosidisidos.
4. Glykoproteiinit, joissa asparagiinin amidiryhmä muodostaa N-glykosidisidoksen N-asetyyliglukosamiinin kanssa. Luokkien 1-3 hiilihydraattiosia kutsutaan O-glykaaneiksi ja luokan 4 N-glykaaneiksi.

Joissakin glykoproteiineissa on sekä O- että N-glykosidisidoksilla kiinnittyneitä glykaaneita. Yhdessä glykoproteiinissa voi olla kiinnittyneenä yhdestä useisiin kymmeniin hiilihydraattiosaa, joiden pituus voi vaihdella muutamasta monosakkariditähteestä paljon laajempiin. Yleisimmät glykaaneissa esiintyvät monosakkaridit ovat glukoosi, galaktoosi, ksyloosi, N-asetyyliglukosamiini, N-asetyyligalaktosamiini, fukoosi, N-asetyylineuramiinihappo ja mannoosi. Galaktoosi, glukoosi ja mannoosi ovat heksooseja, N-asetyylineuramiinihappo on tyypiltään siaalihappo ja sitä tavataan usein glykaaniketjun hännässä, fukoosi on deoksiheksoosi, N-asetyyliglukosamiini ja N-asetyyligalaktosamiini ovat aminoheksooseja.

Katso myös

• Glykaani
• Glykosylaatio

Lähteet

• Murray R K et al.: Harper’s Biochemistry, 23rd Edition. Chapter 56: Glycoproteins. Appleton & Lange, 1993. ISBN 0-8385-3562-3

Aiheesta muualla

• N-glykaanien esiasteen biosynteesin vaiheita. (Tummat neliöt ovat N-asetyyliglukosamiineja, valkoiset ympyrät mannooseja ja tummat kolmiot glukooseja.)
• O-glykaanin 3- ja 4-alatyypin muodostuminen. (Valkoiset neliöt ovat N-asetyyligalaktosamiineja, tummat ympyrät galaktooseja, tummat neliöt N-asetyyliglukosamiineja, hännässä oleva tumma ruutu on N-asetyylineuramiinihappo eli sialihappo ja valkoinen kolmio on fukoosi.)