Гликопротеины

Это белки, содержащие углеводный компонент, ковалентно присоединенный к полипептидной основе. Содержание углеводов варьирует от 1 до 85%. по массе. Сахаридный остаток:

изменяет свойства белков (заряд, растворимость, термолабильность)

защищает белок от протеолиза вне и внутри клетки

придает биологическую активность

влияет на проникновение через мембраны, внутриклеточную миграцию, сортировку и секрецию белков

определяет межклеточное взаимодействие

Выделяют два подкласса белков, содержащих углеводы: протеогликаны и гликопротеины. Между этими подклассами имеются существенные отличия:

 

Гликопротеины Доля углеводов 15‑20% Не содержат уроновых кислот Углеводные цепи содержат не более 15 звеньев Углевод имеет нерегулярное строение

Протеогликаны Доля углеводов 80‑85% Имеются уроновые кислоты Углеводные цепи крайне велики Углевод имеет регулярное строение

 

Для собственно гликопротеиновхарактерно низкое содержание углеводов. Они присоединены либо N-гликозидной связью к амидному азоту аспарагина, либо О‑гликозидной связью к гидроксигруппе остатка серина, треонина, гидрооксилизина.

Углевод имеет нерегулярное строение и содержит маннозу, галактозу, глюкозу, их аминопроизводные, N-ацетилнейраминовую кислоту.

Углеводный компонент никогда не участвует в главной функции белка, т.е. не входит в состав каталитического центра или зоны связывания ферментов, активные участки регуляторных белков и т.п.

Функции гликопротеинов

1. Структурная – клеточная стенка бактерий, костный матрикс.

2. Защитная

антитела, интерферон

факторы свертывания крови – протромбин, фибриноген

3. Транспорт веществ в крови и через мембраны – трансферрин, транскортин, альбумин, Na+,К+-АТФаза

4. Гормональная – гонадотропин, адренокортикотропный гормон, тиреотропин.

5. Ферментативная – холинэстераза, нуклеаза.

6. Рецепторная – присоединение эффектора приводит к изменению конформации белка-рецептора, что вызывает внутриклеточный ответ.

К гликопротеинам относятся тиреотропный и адренокортикотропный гормоны, трансферрин, коллаген, эластин, фибриноген, многие рецепторы являются гликопротеинами. В составе гликопротеинов обнаруживают N-ацетилгексозамины, гексозы, пентозы, сиаловые кислоты. Т

Дополнение

Группы крови АВ0 определяются наличием в определенных молекулах N‑ацетил­галактоз­амина (группа А), галактозы (группа В), или полным отсутствием производных этого сахара (группа 0).

Следующая группа гликопротеинов –протеогликаны –характеризуется наличием полисахаридов, состоящих из повторяющихся дисахаридных остатков.

Дисахариды включают в себя уроновую кислоту и аминосахар. Дублируясь, дисахариды образуют олиго- и полисахаридные цепи – гликаны. Можно встретить разные названия – кислые гетерополисахариды (имеют много кислотных групп), гликоз­аминогликаны (содержат аминогруппы), мукополисахариды. Эти молекулы входят в состав протеогликанов – сложных белков, функцией которых является заполнение межклеточного пространства и удержание здесь воды, также они выступают как смазочный и структурный компонент суставов и других тканевых структур.

Углеводная часть, аналогично с гликопротеинами, связывается с белком через остатки серина и аспарагина.

Основными представителями гликозаминогликанов является гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, кератансульфаты и дерматансульфаты, гепарин.

Функции протеогликанов

Протеогликаны особенно значимы для межклеточного пространства, особенно соединительной ткани, в которое погружены коллагеновые волокна. При помощи электронной микроскопии выяснено, что они имеют древовидную структуру. Молекулы гликанов весьма гидрофильны, создают сетчатую желеподобную структуру и заполняют пространство между клетками, являясь преградой для крупных молекул и микроорганизмов.