蛋白质的糖基化及其修饰,糖基化修饰蛋白质组学一般流程

首页 > 机动车 > 作者:YD1662023-12-20 00:45:57

人体主要O-聚糖类型。Themedicalbiochemistrypage

Mucin即粘蛋白,在消化道、呼吸道、生殖道等处分泌粘液中含量丰富。粘蛋白中的大量短链O-聚糖使其溶液具有粘性。例如在胃和肠的粘膜表明都有一层粘蛋白凝胶构成物理屏障,以隔绝消化液对消化道粘膜的降解破坏。

蛋白质的糖基化及其修饰,糖基化修饰蛋白质组学一般流程(5)

肠粘膜的组织化学染色,显示粘蛋白的屏障作用。Histochem Cell Biol. 2017; 147(2): 119–147.

大多数O-糖基化从内质网开始,不过粘蛋白型是在高尔基体开始的。人类的高尔基体中有20种N-乙酰半乳糖胺转移酶(GalNAc-T),彼此功能重叠,但有细微的底物特异性差异。这导致某种酶的缺陷只造成轻微的表型,与其它糖基化酶缺陷的严重后果形成鲜明对比。

蛋白质的糖基化及其修饰,糖基化修饰蛋白质组学一般流程(6)

粘蛋白在人角膜和结膜中的表达。Histochem Cell Biol. 2017; 147(2): 119–147.

引入第一个糖基后,可继续由其它糖基转移酶添加糖基,将糖链延长和分支,形成各种类型的糖链。根据第二个糖基的种类和连接方式,粘蛋白的糖链可进一步分为8种核心结构,具有不同的组织特异性和生理功能。

对粘蛋白来说,添加唾液酸、岩藻糖等是终止信号。例如,ST6GalNAc-1对第一个GalNAc的过早唾液酸化会导致癌症相关结构STn。

蛋白质的糖基化及其修饰,糖基化修饰蛋白质组学一般流程(7)

哺乳动物蛋白O-糖基化途径。Glycobiology. 2012 Jun; 22(6): 736–756.

O连接的半乳糖主要出现在胶原蛋白中,连接在羟赖氨酸上。赖氨酰羟化酶(EC1.14.11.4)催化-X-Lys-Gly-序列中赖氨酸的羟化,反应需要二价铁离子、α-酮戊二酸、O2和抗坏血酸。

胶原蛋白螺旋结构域中的一些羟赖氨酸可以进行O-糖基化,产生G-Hyl(半乳糖基羟赖氨酸)和GG-Hyl(葡糖基半乳糖基羟赖氨酸)。这些反应分别由GT(EC 2.4.1.50)和GGT(EC 2.4.1.66)催化,以UDP活化的单糖为供体。这些反应都发生在内质网,在胶原三股螺旋形成之前。这与粘蛋白正好是两个极端。

蛋白质的糖基化及其修饰,糖基化修饰蛋白质组学一般流程(8)

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