FUNZIONI delle MODIFICAZIONI delle proteine per GLICOSILAZIONE
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FUNZIONI delle MODIFICAZIONI delle proteine per GLICOSILAZIONE - Specificare la struttura tridimensionale: La glicosilazione permette alla proteina di assumere conformazioni tridimensionali complesse. Zuccheri possono formare catene ramificate, in conformazione α e β - FOLDING
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FUNZIONI delle MODIFICAZIONI delle proteine per GLICOSILAZIONE
- Specificare la struttura tridimensionale:
La glicosilazione permette alla proteina di assumere conformazioni
tridimensionali complesse.
Zuccheri possono formare catene ramificate, in conformazione α e β
- FOLDING
Ruolo degli
oligosaccaridi nel
riconoscimento e
nell’adesione a superfici
CODICE DI
SUPERFICIE
Riconoscimento da parte di lectine
Virus che infettano le cell animali
Tossine batteriche come colera e pertosse
Batteri come Helicobacter pylori
Lectine dette selectinemediano interazioni cellula-cellula
Recettore per il mannosio 6-fosfato nel Golgi
O-GLICOSILAZIONE (Ser/Thr)
Nel citosol e nucleo esistono anche monoglicosilazioni (N-acetilGlc) a carico di
proteine ad opera di glicosil transferasi che hanno significato regolatorio
APPARATO DI GOLGI
Oltre 100 enzimi glicosil transferasi
Primo monosaccaride aggiunto N-AcetilGal
Es. Mucina proteina secreta dalle cellule di epiteli respiratorio e
garstrointestinale
Residui monosaccaridici che si
ritrovano comunemente nelle
glicoproteine
Gli Antigeni del sistema AB0 del sangue umanoI tre antigeni dipendono dalla struttura degli zuccheri terminali nella componente oligosaccaridica di questi glicolipidi e glicoproteine. La presenza o l’assenza di particolari glicosiltransferasideterminano il gruppo sanguigno di un individuo
Xilosio
Acido Glucuronico
Glucosio
Galattosio
N-acetilmuramico
MannosioN-acetilgalattosamina
Acido sialicoFucosioN-acetilglucosamina
CMPGDPUDP
Nucleotidi e corrispondenti monosaccaridi nelle reazioni catalizzate da Glicosil Transferasi
Zuccheri attivati da nucleotidi sono donatori di monosaccaridi nella sintesi
di oligosaccaridi catalizzata da glicosil transferasi
LE PROTEINE NEL RER SUBISCONO MODIFICAZIONIche hanno un ruolo importante nel loro ripiegamento
1. FORMAZIONE DI PONTI DISOLFURO
2. N-GLICOSILAZIONE (Asn)
3. RIMODELLAMENTO DELLE CATENEOLIGOSACCARIDICHE
4. QUALITY CONTROL
NEL RETICOLO ENDOPLASMATICO SONO PRESENTI NUMEROSE PROTEINE CHE SVOLGONO FUNZIONI DI CHAPERONI. QUESTE PROTEINE:
1. INTERVENGONO NEL RIPIEGAMENTO DELLE PROTEINE IN TRANSITO
2. IMPEDISCONO CHE PROTEINE NON CORRETTAMENTE RIPIEGATE ESCANO DAL RER.
ESEMPI: BiP (HSP70) - CALNEXINA - CALRETICULINA
OLIGOSACCARIDE TRANSFERASI
OT
ASN-X-SER/THR
N-GLICOSILAZIONE (Asn)Reticolo Endoplasmico
ASPARAGINA
OLIGOSACCARIDEComplesso 14 zuccheri
N-C-C-X- SerThr
H O
H CH2C=O
NH
N-GLICOSILAZIONE
Struttura schematica del complesso del traslocone
LA N-GLICOSILAZIONE AVVIENE CO-TRADUZIONALMENTE
Glicosilazione di residui di
asn nel RE.
Oligosaccaride
transferasi trasferisce
l’oligosaccaride Glc3-
Man9-NacGlc2 (14 unità)
dal lipide Dolicolo a
residui di asparagina del
polipeptide nascente
durante la loro
traslocazione attraverso
la membrana del RER
(traslocone).
La transferasi può essere
parte del complesso del
traslocone
Sintesi del Dolicolo
17-21 unità ISOPRENICHE
Reazioni terminali nella biosintesi del Dolicolo-P
SINTESI DELL’OLIGOSACCARIDE PRECURSORE SUL DOLICOLO
CTP chinasi
Un oligosaccaride attivato viene
costruito per aggiunta sequenziale
di singole unità di monosaccaridi
Il gruppo viene poi trasferito alla
catena laterale di un residuo di Asn
di una proteina nascente nel lume
del RE
Biosintesi di oligosaccaridi di proteine N-glicosilate a
livello della membrana del reticolo endoplasmico
Elaborazione degli N-oligosaccaridi nel RER
RIMODELLAMENTO DELLE CATENE OLIGOSACCARIDICHE
Controllo nella formazione della proteina, contemporaneamente alla rimozione dei
monosaccaridi viene completato il folding
Nel RER vengono rimosse 4 unità: 3Glc e 1Man
Glicoproteine
correttamente ripiegate
(pronte per essere
esportate dal RE)
Proteine nascenti
glucosilate
Complesso con la
calnessina
(non può essere
esportato dal RE)
Sistema di controllo della qualità del ripiegamento delle proteine nel RE
QUALITY CONTROL
RUOLO dell’ N-GLICOSILAZIONE nel RIPIEGAMENTO
PROTEINE DEL RER RIPIEGATE MALE POSSONO ESSERE RETROTRASPORTATE E DEGRADATE
* Nel Golgi, degli oligosaccaridi concatenati nel RER, rimangono 2 NacetilGlc e 3 Man
*
Tipica struttura di N-oligosaccaridi (a) ad alto contenuto di mannosio, (b) complessi, e (c) ibridi
