Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
258
Фосфолипид
\/
Са2 *
о/хо
I г
0=С с=0 „ .
^ 7-Карбоксиглутаминовая кислота
I
сн2
I
—HN—СН—со—
Сходную роль играют остатки 7-карбоксиглутаминовой кислоты и в белке костной ткани - остеокальцине, который взаимодействует с ионами кальция на поверхности частиц гидроксилапатита - минерального компонента кости. Аналогично модифицированы остатки глута-
/
миновой кислоты в овокальцине и атерокальцине, некоторых белках хрящей, почечных канальцев, а также в некоторых белках рибосом, которые содержат и /?-карбоксиаспарагиновую кислоту.
Дефицит витамина К или присутствие его специфических ингибиторов, например дикуМарина, блокирует 7-карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты и приводит к глубоким нарушениям функции соответствующих белков, в частности к торможению свертывания крови.
11.4. ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ БЕЛКОВ.
ГЛИКОПРОТЕИНЫ
, Тликопротеинами называют белки, содержащие ковалентно связанный углеводпый колтонент. Основываясь на структурной роли углеводного компонента, гликопротеины можно разделить на два класса. К одному из них принадлежат так йвзываемые протеогликаны, их пептидная цепь настолько плотно унизана олигосахаридными цепочками, что молекула в целом выступает подобно разветвленному полисахариду, ее, (полипептидный скелет постоянно скрыт. Протеогликаны играют немалую роль в формировании межклеточного матрикса в тканях животных. Ко второму классу относятся такие гликопротеины, в которых полипептидная цепь формирует пространственную структуру по обычным правилам, свойственным белкам, а углеводные компоненты
259
присоединены к белковой глобуле. Далее речь будет идтй именно о таких гликопротеинах.
Известны два основных способа ковалентного присоединения олиго-сахаридных цепочек к белкам. ¦ * . *
11.4.1. N-Гликопротаины
В этих гликопротеинах углеводный компонент присоединяется N-илшозидной семью (отсюда и название) к амидному азоту остатка аспарашиа, включенного в пептидную цепь. Первым моносахаридным звеном, образующим N-гликозидную связь с аспарагином в гликопротеинах этой группы, всегда оказывается №ацетил1люкоэами«, так что
I
сн, *
N-Гликозидная связь легко расщепляется в кислой среде, поэтому N-гликопротеины кислотолабильны. В гликопротеинах этого типа к остатку аспарагина присоединен олигосахарид, в котором к "узловому" остатку N-ацетилглюкозамина присоединен 1-4-связью еще один остаток N-ацетилглюкозамина, далее следуют несколько остатков маннозы, могут встречаться остатки N-ацетилглюкозамина, галактозы, нейраминовой кислоты, фукозы и некоторые другие моносахаридные звенья.
Биосинтез N-гликопротеинов происходит в шероховатом ретикулуме, причем на амидную группу аспарагина переносится под действием специализированного фермента за один шаг олигосахарид весьма сложной структуры Glc8Man0GlcNic2, где 01с - остаток глюкозы, Кап -маннозы, GlcNAc - N-ацетилглюкозамина. Далее он подвергается более или менее сложному процесситу - отщеплению концевых моносаха-ридных звеньев, в частности полному отщеплению остатков глюкозы при помощи специфических • глюкозидаз, частичному - маннозы маннозидазами. В результате этого остается так называемое "ядро", К которому присоединяются другие моносахариды: *¦•»*>
260
Van*-» Над
Ч
Man
/ Ч I
Man -* Man Man —* GlcNAc «¦ GlcNAc —> Aen
^ I
Хад -¦ Man —> Man 1
u » i
Ядро
Олигоыанноза
За этим следует последовательное включение отдельных моносаха-ридиых звеньев, в результате чего к "маннозному ядру" присоединяются трисахаридные структуры NeuNAc -¦ Gal -¦ GlcNAc где NeuNAc -ацетилнейраминовая кислота» Gal - галактоза, иногда и другие моносахариды, например фукоза - Fuc. Эти реакции специфичны, поэтому образующаяся в результате завершенная структура олигосахарида различна у разных белков. Ниже показана типичная разветвленная структура углеводных компонентов некоторых N-гликопроте-инов:
NeuNAc -* Gal -* GlcNAc v, „
* и Fuc
Ma^ i
NeuNAc -¦ Gal -¦ GlcNAc ? \ rl V4 r1 .
Man GlcNAc -* GlcNAc-+Asn
