Glicoproteinas2

• Las Glicoproteínas son proteínas unidas covalentemente a carbohidratos.

• Los azúcares predominantes son :glucosa, galactosa, manosa, fucosa, GalNAc (N-acetil galactosamina) , GlcNAc (N-acetil glucosamina) and NANA (ácido N-acetil neuramínico ).

• La distinción entre glicoproteínas y proteoglicanos, reside en el nivel y tipos de modificación en carbohidratos.

• La modificación en carbohidratos encontrada en glicoproteínas son muy raramente complejas : los carbohidratos están unidos al componente proteico mediante enlaces ya sea O-glicosídico o N-glicosídico

Glicoproteínas :

Enlace glicosídico

• Reacción del carbono anomérico de un monosacárido, con pérdida de agua, con uno de los siguientes grupos:

• - Un grupo -OH: O-glicósidos

• - Un grupo -NH2: N-glicósidos

• - Un grupo -SH: S-glicósidos

La glicosilaciónLa glicosilación• Muchas proteínas sufren glicosilación:• La mayor parte de las proteínas de membrana y

proteínas que son secretadas de las células llevan carbohidratos.

• Casi todas las proteínas del plasma son glicoproteínas,excepto la albúmina.

• En el hombre hay dos variedades de glicoproteínas:O- unidas y N-unidas

Los oligosacáridos O-unidos:

• Poseen un carbohidrato unido mediante un enlace -O glicos ídico a un grupo

OH de la cadena lateral de los aminoácidos serina o treonina o hidroxilisina de la cadena polipeptídica

H

H

NH

C

C

HN

C

C

NH

O

O

R

CH2 O

HO

O

HN COCH3

OH

OH

CH2HO

O

HN COCH3

OH

CH2

O

Los oligosacáridos N-unidos:

• Poseen un carbohidrato unido mediante un enlace N-glicosídico a un grupo amida de la cadena lateral del aminoácido asparagina

• La unión de l carbohidrato a la hidroxilis ina, s e halla g e ne ralme nte sólo e n coláge no.

• En la unión de l carbohidrato a 5-hidroxilis ina se ha e ncontrado sólo galactosa o e l disacárido g lucos ilgalactosa.

• En e l tipo O-unido con se r y thr , e l carbohidrato dire ctame nte unido a la prote ína e s GalNAc.

• En e l tipo N-unido e s GlcNAc .

• La unión predominante en glicoproteínas de células de mamífero es vía N-glicosídico.

• Las glicoproteínas N-unidas , todas contienen un núcleo común de carbohidratos unidos al polipéptido .

• Este núcleo consiste de tres residuos de manosa y dos GlcNAc.

• Una variedad de otros azúcares están unidos a este núcleo ( o core) y dan lugar a tres familias principales de glicoproteínas N-unidas.

Tipos principales de glicoproteínas N-unidas.

3. Tipo Complejo : es similar al tipo híbrido pero adicionalmente contiene ácido siálico en proporciones

variables

2. Tipo Híbrido : contiene varios azúcares y aminoazúcares

1. Tipo alta-manosa : contiene manosa fuera del núcleo en cantidades variables

→ GlcNAc

◊ →galactosa

▼→ ácido siálico

○→ manosa

■ → Fucosa

Estructuras de oligosacáridos de las tres clases principales de glicoproteínas .

Mecanis mo de unión del carbohidrato a la prote ína

El componente proteico de todas las glicoproteínas es sintetizado en los polirribosomas, que están unidos al retículo endoplásmico (ER) El procesamiento de los azúcares, ocurre cotraduccionalemente en el lumen de ER y continúa en el aparato de Golgi para las glicoproteínas N-unidas

Azúcares O-unidos

• La síntesis de glicoproteínas O- unidas, ocurre vía la adición de azúcares de nucleótidos activados (UDP, GDP o CMP),directamente al polipéptido , catalizadas por glicosiltransferasas (diferentes según el tipo de carbohidrato ).

•

Los azúcares N-unidos : En contraste, este tipo de glicoproteínas requiere un intermediario lipídico el DOLICOL FOSFATO.

Azúcares N-unidos

Síntesis de oligosacáridos N-unidos

• Primera etapa:Primera etapa: Formación de un núcleo sacárido de 14 miembros

unido al dolicol fosfato.

1 : la UDP-GlcNAc dona su grupo 1-fosforilo-N-acetilglucosamina al dolicol fosfato, los productos son el UMP y el dolicol difosfato-GlcNAc.

2 : una segunda UDP-GlcNAc dona su azúcar al grupo hidroxilo de C 4 de la GlcNAc previa.

3 y 4, : con GDP-manosa producen un oligosacárido de siete miembros unido al dolicol difosfato.

5 y 6 : Con los azúcares de dolicol monofosfato ocurre una serie de siete reacciones de condensación para formar el oligosacárido de 14 miembros.

• Después de la remoción de los residuos de glucosa , la acción de α manosidasas remueven algunas manosas , mientras las proteínas progresan al Golgi .

• La acción de varias glicosidasas y manosidasas dejan a las glicoproteínas N-unidas conteniendo un núcleo común de carbohidrato consistente en tres residuos de manosa y dos GlcNAc .

• La acción de una variedad de glicosiltransferasas y glicosidasas, permite la adición a este núcleo , de una variedad de azúcares, generándose los tres tipos de glicoproteínas mencionados anteriormente.

(Glc)3 (Man)9(GlcNAc)2-P-P-dolichol : es la estructura abreviada del oligosacárido unido al dolicol y

se denomina también LLO (lipid-linked oligosaccharide )

la estructura abreviada del oligosacárido (Glc)3 (Man)9 (GlcNAc)2 es denominada oligosacárido en

bloque

NOTAS :NOTAS :

• Son proteínas, algunas de cuyas Ser/Thr o Asn llevan unidos covalentemente oligosacáridos complejos, de gran variedad estructural, que sirven a menudo como sitios de reconocimiento entre proteínas. Muchas proteínas de membrana son glicoproteínas (por ej: las implicadas en reconocimiento celular; muchas células cancerosas tienen alterada la glicosilación de sus proteínas de membrana). La localización celular o la vida media en plasma de algunas proteínas dependen de su glicosilación. La glicosilaciónLa glicosilación tiene lugar en el golgi.

En resumen : Glicoproteínas

Son proteínas

algunas de cuyas Ser/Thr o Asn :

llevan unidos covalentemente oligosacáridos

complejos,

de gran variedad estructural

que sirven a menudo como sitios de reconocimiento entre proteínas

Muchas proteínas de membrana son glicoproteínas:

La glicosilaciónLa glicosilación tiene lugar en el golgi:

Significación clínica de las glicoproteínas:

• Las Glicoproteínas de la superficie celular, son importantes para :– La comunicación entre células– Para mantener la estructura celular– Como señal de reconocimiento para el sistema inmune.

• La alteración de las glicoproteínas de la superficie celular puede producir profundos efectos fisilógicos tales como:

• El grupo de antígenos de la sangre :ABOAlgunos individuos producen las glicoproteínas de los antígenos ABO otros no, esta propiedad distingue a los secretores de los no secretores, lo cual tiene importancia desde el punto de vista forense, entre otros.R representa la unión a la proteína en las formas secretadas.

•• = GlcNAc, ◊ = galactose, ■ = fucose, ♦ = GalNAc, o sialic acid (NANA)

• .Algunos virus, bacterias y parásitos pueden utilizar las glicoproteínas como portales de ingreso a la célula, por ej. virus (HIV), Mycobacterium leprae Rhinoviruses El parásito de la malarial :Plasmodium vivax, El herpesvirus humano 6 (HHV-6) ., etc