గ్లైకోప్రోటీన్

From LTRC
గ్లైకోప్రోటీన్లలో Asn అవశేషాల (Asn-x-Ser/Thr మోటిఫ్‌లు) వద్ద N-లింక్డ్ ప్రోటీన్ గ్లైకోసైలేషన్ (N-గ్లైకాన్‌ల N-గ్లైకోసైలేషన్).[1]

గ్లైకోప్రోటీన్లు అనేవి అమైనో ఆమ్ల పార్శ్వ గొలుసులకు సహసంయోజక బంధంతో అనుసంధానించబడిన ఒలిగోశాకరైడ్ (చక్కెర) గొలుసులను కలిగి ఉండే ప్రోటీన్లు. ఈ కార్బోహైడ్రేట్ ప్రోటీన్‌కు కోట్రాన్స్‌లేషనల్ లేదా పోస్ట్‌ట్రాన్స్‌లేషనల్ మోడిఫికేషన్ ప్రక్రియ ద్వారా జోడించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియను గ్లైకోసైలేషన్ అని పిలుస్తారు. స్రవించే బాహ్యకణ ప్రోటీన్లు తరచుగా గ్లైకోసైలేట్ చేయబడతాయి.

బాహ్యకణంగా విస్తరించి ఉన్న విభాగాలను కలిగి ఉన్న ప్రోటీన్లలో, ఆ బాహ్యకణ విభాగాలు కూడా తరచుగా గ్లైకోసైలేట్ చేయబడతాయి. గ్లైకోప్రోటీన్లు తరచుగా ముఖ్యమైన ఇంటెగ్రల్ మెంబ్రేన్ ప్రోటీన్లు కూడా, ఇవి కణ-కణ పరస్పర చర్యలలో పాత్ర పోషిస్తాయి. సెక్రటరీ వ్యవస్థ యొక్క ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్-ఆధారిత గ్లైకోసైలేషన్‌ను, రివర్సిబుల్ సైటోసోలిక్-న్యూక్లియర్ గ్లైకోసైలేషన్ నుండి వేరు చేయడం ముఖ్యం. సైటోసోల్ మరియు కేంద్రకం యొక్క గ్లైకోప్రోటీన్లు ఒకే GlcNAc అవశేషాన్ని రివర్సిబుల్ పద్ధతిలో జోడించడం ద్వారా మార్పు చెందవచ్చు, ఇది ఫాస్ఫోరైలేషన్‌కు పరస్పరమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది మరియు వీటి విధులు ఫాస్ఫోరైలేషన్-ఆధారిత సిగ్నలింగ్‌ను నియంత్రించే అదనపు నియంత్రణ యంత్రాంగం కావచ్చు.[2] దీనికి భిన్నంగా, క్లాసికల్ సెక్రటరీ గ్లైకోసైలేషన్ నిర్మాణాత్మకంగా అవసరం కావచ్చు. ఉదాహరణకు, అస్పరాగిన్-లింక్డ్, అంటే N-లింక్డ్, గ్లైకోసైలేషన్‌ను నిరోధించడం వల్ల సరైన గ్లైకోప్రోటీన్ ఫోల్డింగ్ జరగదు మరియు పూర్తి నిరోధం ఒక వ్యక్తిగత కణానికి విషపూరితం కావచ్చు. దీనికి విరుద్ధంగా, గ్లైకాన్ ప్రాసెసింగ్ (గ్లైకాన్‌కు కార్బోహైడ్రేట్ అవశేషాలను ఎంజైమ్ ద్వారా తొలగించడం/జోడించడం) లో ఆటంకం, ఇది ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్ మరియు గోల్గి ఉపకరణం రెండింటిలోనూ జరుగుతుంది, ఇది వేరుచేయబడిన కణాలకు అవసరం లేదు (గ్లైకోసైడ్ ఇన్హిబిటర్లతో మనుగడ ద్వారా నిరూపించబడింది) కానీ మానవ వ్యాధికి (గ్లైకోసైలేషన్ యొక్క పుట్టుకతో వచ్చే రుగ్మతలు) దారితీయవచ్చు మరియు జంతు నమూనాలలో ప్రాణాంతకం కావచ్చు. అందువల్ల గ్లైకాన్‌ల చక్కటి ప్రాసెసింగ్ కణ ట్రాఫికింగ్ వంటి అంతర్గత కార్యాచరణకు ముఖ్యమైనదని, అయితే ఇది హోస్ట్-పాథోజెన్ పరస్పర చర్యలలో దాని పాత్రకు ద్వితీయమైనదని భావించడం సహేతుకం. ఈ తరువాతి ప్రభావానికి ఒక ప్రసిద్ధ ఉదాహరణ ABO రక్త సమూహ వ్యవస్థ.

గ్లైకోప్రోటీన్లలో వివిధ రకాలు ఉన్నప్పటికీ, అత్యంత సాధారణమైనవి N-లింక్డ్ మరియు O-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్లు.[3] ఈ రెండు రకాల గ్లైకోప్రోటీన్లు వాటి పేర్లను ఇచ్చే నిర్మాణపరమైన వ్యత్యాసాల ద్వారా వేరు చేయబడతాయి. గ్లైకోప్రోటీన్లు కూర్పులో చాలా భిన్నంగా ఉంటాయి, ఇవి ప్రతిరోధకాలు లేదా హార్మోన్లు వంటి అనేక విభిన్న సమ్మేళనాలను తయారు చేస్తాయి.[4] శరీరంలో విస్తృతమైన విధులు ఉన్నందున, వైద్యపరమైన ఉపయోగం కోసం గ్లైకోప్రోటీన్ సంశ్లేషణపై ఆసక్తి పెరిగింది.[5] ఇప్పుడు గ్లైకోప్రోటీన్లను సంశ్లేషణ చేయడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి, ఇందులో ప్రోటీన్ల రికాంబినేషన్ మరియు గ్లైకోసైలేషన్ ఉన్నాయి.[5]

గ్లైకోసైలేషన్ న్యూక్లియో సైటోప్లాస్మిక్ ప్రోటీన్లపై O-GlcNAc రూపంలో కూడా జరుగుతుందని తెలుసు.[6]

గ్లైకోసైలేషన్ రకాలు

గ్లైకోసైలేషన్‌లో అనేక రకాలు ఉన్నాయి, అయినప్పటికీ మొదటి రెండు అత్యంత సాధారణమైనవి.

మోనోశాకరైడ్లు

గ్లైకోప్రోటీన్లలో సాధారణంగా కనిపించే ఎనిమిది చక్కెరలు.

యూకారియోటిక్ గ్లైకోప్రోటీన్లలో సాధారణంగా కనిపించే మోనోశాకరైడ్లు:[8]

మానవ గ్లైకోప్రోటీన్లలో కనిపించే ప్రధాన చక్కెరలు[9]
చక్కెర రకం సంక్షిప్త నామం
β-D-గ్లూకోజ్ హెక్సోస్ Glc
β-D-గెలాక్టోజ్ హెక్సోస్ Gal
β-D-మాన్నోస్ హెక్సోస్ Man
α-L-ఫ్యూకోజ్ డియోక్సీహెక్సోస్ Fuc
N-ఎసిటైల్గెలాక్టోసమైన్ అమినోహెక్సోస్ GalNAc
N-ఎసిటైల్గ్లూకోసమైన్ అమినోహెక్సోస్ GlcNAc
N-ఎసిటైల్న్యూరామినిక్ ఆమ్లం అమినోనోనులోసోనిక్ ఆమ్లం
(సియాలిక్ ఆమ్లం) 		NeuNAc
జైలోజ్ పెంటోస్ Xyl

చక్కెర సమూహం(లు) ప్రోటీన్ ఫోల్డింగ్లో సహాయపడతాయి, ప్రోటీన్ల స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తాయి మరియు కణ సిగ్నలింగ్‌లో పాల్గొంటాయి.

నిర్మాణం

N-లింక్డ్ మరియు O-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్లు

అన్ని గ్లైకోప్రోటీన్ల యొక్క క్లిష్టమైన నిర్మాణ మూలకం ప్రోటీన్‌కు ఒలిగోశాకరైడ్లు సహసంయోజక బంధంతో బంధించబడి ఉండటం.[4] క్షీరదాల గ్లైకాన్లలో 10 సాధారణ మోనోశాకరైడ్లు ఉన్నాయి, వీటిలో: గ్లూకోజ్ (Glc), ఫ్యూకోజ్ (Fuc), జైలోజ్ (Xyl), మాన్నోస్ (Man), గెలాక్టోజ్ (Gal), N-ఎసిటైల్గ్లూకోసమైన్ (GlcNAc), గ్లూకురోనిక్ ఆమ్లం (GlcA), ఇడురోనిక్ ఆమ్లం (IdoA), N-ఎసిటైల్గెలాక్టోసమైన్ (GalNAc), సియాలిక్ ఆమ్లం, మరియు 5-N-ఎసిటైల్న్యూరామినిక్ ఆమ్లం (Neu5Ac).[3] ఈ గ్లైకాన్లు ప్రోటీన్ అమైనో ఆమ్ల గొలుసులోని నిర్దిష్ట ప్రాంతాలకు తమను తాము అనుసంధానించుకుంటాయి.

గ్లైకోప్రోటీన్లలో అత్యంత సాధారణమైన రెండు బంధాలు N-లింక్డ్ మరియు O-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్లు.[3] ఒక N-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్ ప్రోటీన్ క్రమంలోని అస్పరాగిన్ అమైనో ఆమ్లాన్ని కలిగి ఉన్న నైట్రోజన్‌కు గ్లైకాన్ బంధాలను కలిగి ఉంటుంది.[4] ఒక O-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్‌లో చక్కెర ప్రోటీన్‌లోని సెరిన్ లేదా థ్రియోనిన్ అమైనో ఆమ్లం యొక్క ఆక్సిజన్ పరమాణువుకు బంధించబడి ఉంటుంది.[4]

గ్లైకోప్రోటీన్ పరిమాణం మరియు కూర్పు చాలా మారవచ్చు, కార్బోహైడ్రేట్ కూర్పు గ్లైకోప్రోటీన్ మొత్తం ద్రవ్యరాశిలో 1% నుండి 70% వరకు ఉంటుంది.[4] కణం లోపల, అవి రక్తంలో, బాహ్యకణ మాత్రికలో లేదా ప్లాస్మా మెమ్బ్రేన్ యొక్క బయటి ఉపరితలంపై కనిపిస్తాయి మరియు యూకారియోటిక్ కణాల ద్వారా స్రవించే ప్రోటీన్లలో ఎక్కువ భాగాన్ని కలిగి ఉంటాయి.[4] ఇవి వాటి అనువర్తనాల్లో చాలా విస్తృతమైనవి మరియు ప్రతిరోధకాల నుండి హార్మోన్ల వరకు వివిధ రకాల రసాయనాలుగా పనిచేయగలవు.[4]

గ్లైకోమిక్స్

గ్లైకోమిక్స్ అనేది కణాల కార్బోహైడ్రేట్ భాగాల అధ్యయనం.[4] ఇది గ్లైకోప్రోటీన్లకు మాత్రమే పరిమితం కానప్పటికీ, ఇది వివిధ గ్లైకోప్రోటీన్లు మరియు వాటి నిర్మాణం గురించి మరింత సమాచారాన్ని వెల్లడించగలదు.[4] ఈ అధ్యయన రంగం యొక్క ఉద్దేశ్యాలలో ఒకటి ఏ ప్రోటీన్లు గ్లైకోసైలేట్ చేయబడ్డాయి మరియు అమైనో ఆమ్ల క్రమంలో గ్లైకోసైలేషన్ ఎక్కడ జరుగుతుందో నిర్ణయించడం.[4] చారిత్రాత్మకంగా, గ్లైకోప్రోటీన్ల నిర్మాణాన్ని గుర్తించడానికి మరియు అనుసంధానించబడిన కార్బోహైడ్రేట్ గొలుసులను వర్గీకరించడానికి మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ ఉపయోగించబడింది.[4][10]

ఉదాహరణలు

ఒలిగోశాకరైడ్ గొలుసుల మధ్య ప్రత్యేకమైన పరస్పర చర్యలు వివిధ అనువర్తనాలను కలిగి ఉంటాయి. మొదట, ఇది తప్పుగా ఫోల్డ్ అయిన ప్రోటీన్లను గుర్తించడం ద్వారా నాణ్యత నియంత్రణలో సహాయపడుతుంది.[4] ఒలిగోశాకరైడ్ గొలుసులు అవి బంధించబడిన ప్రోటీన్ల ద్రావణీయత మరియు ధ్రువణతను కూడా మారుస్తాయి.[4] ఉదాహరణకు, ఒలిగోశాకరైడ్ గొలుసులు ప్రతికూల ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటే, ప్రోటీన్ చుట్టూ తగినంత సాంద్రతతో, అవి ప్రోటీయోలిటిక్ ఎంజైమ్‌లను బంధించబడిన ప్రోటీన్ నుండి దూరంగా నెట్టగలవు.[4] పరస్పర చర్యలలోని వైవిధ్యం వివిధ నిర్మాణాలు మరియు విధులతో వివిధ రకాల గ్లైకోప్రోటీన్లకు దారితీస్తుంది.[5]

శరీరంలో కనిపించే గ్లైకోప్రోటీన్లకు ఒక ఉదాహరణ మ్యూసిన్లు, ఇవి శ్వాసకోశ మరియు జీర్ణశయాంతర ప్రేగుల శ్లేష్మంలో స్రవిస్తాయి. మ్యూసిన్‌లకు అనుసంధానించబడినప్పుడు చక్కెరలు వాటికి గణనీయమైన నీటిని నిలుపుకునే సామర్థ్యాన్ని ఇస్తాయి మరియు జీర్ణ ఎంజైమ్‌ల ద్వారా ప్రోటీయోలిసిస్కు నిరోధకతను కలిగిస్తాయి.[11]

తెల్ల రక్త కణం గుర్తింపుకు గ్లైకోప్రోటీన్లు ముఖ్యమైనవి.[12] రోగనిరోధక వ్యవస్థలో గ్లైకోప్రోటీన్లకు ఉదాహరణలు:

గ్లైకోప్రోటీన్ల ఇతర ఉదాహరణలలో ఇవి ఉన్నాయి:

  • గోనాడోట్రోపిన్లు (లూటినైజింగ్ హార్మోన్ మరియు ఫోలికల్-స్టిమ్యులేటింగ్ హార్మోన్)
  • గ్లైకోప్రోటీన్ IIb/IIIa, ప్లేట్‌లెట్లపై కనిపించే ఒక ఇంటెగ్రిన్, ఇది సాధారణ ప్లేట్‌లెట్ అగ్రిగేషన్ మరియు ఎండోథీలియంకు అంటుకోవడానికి అవసరం.
  • జోనా పెల్లిసిడా యొక్క భాగాలు, ఇది అండం చుట్టూ ఉంటుంది మరియు శుక్రకణం-అండం పరస్పర చర్యకు ముఖ్యమైనది.
  • నిర్మాణ గ్లైకోప్రోటీన్లు, ఇవి సంయోజక కణజాలంలో సంభవిస్తాయి. ఇవి సంయోజక కణజాలం యొక్క ఫైబర్లు, కణాలు మరియు గ్రౌండ్ సబ్‌స్టాన్స్‌ను బంధించడంలో సహాయపడతాయి. ఇవి కణజాలంలోని భాగాలను ఎముకలోని కాల్షియం వంటి అకర్బన పదార్థాలకు బంధించడంలో కూడా సహాయపడవచ్చు.
  • గ్లైకోప్రోటీన్-41 (gp41) మరియు గ్లైకోప్రోటీన్-120 (gp120) అనేవి HIV వైరల్ కోట్ ప్రోటీన్లు.

ద్రావణీయ గ్లైకోప్రోటీన్లు తరచుగా అధిక స్నిగ్ధతను చూపుతాయి, ఉదాహరణకు, గుడ్డు తెల్లసొన మరియు రక్త ప్లాస్మాలో.

వేరియబుల్ సర్ఫేస్ గ్లైకోప్రోటీన్లు నిద్ర జబ్బు కలిగించే ట్రైపనోసోమా పరాన్నజీవి హోస్ట్ యొక్క రోగనిరోధక ప్రతిస్పందన నుండి తప్పించుకోవడానికి అనుమతిస్తాయి.[14]

హ్యూమన్ ఇమ్యునో డెఫిషియన్సీ వైరస్ యొక్క వైరల్ స్పైక్ భారీగా గ్లైకోసైలేట్ చేయబడింది.[15] స్పైక్ యొక్క ద్రవ్యరాశిలో సుమారు సగం గ్లైకోసైలేషన్ మరియు గ్లైకాన్లు ప్రతిరోధక గుర్తింపును పరిమితం చేయడానికి పనిచేస్తాయి, ఎందుకంటే గ్లైకాన్లు హోస్ట్ కణం ద్వారా సమీకరించబడతాయి మరియు అందువల్ల ఎక్కువగా 'స్వీయ'గా ఉంటాయి. కాలక్రమేణా, కొంతమంది రోగులు HIV గ్లైకాన్‌లను గుర్తించడానికి ప్రతిరోధకాలను అభివృద్ధి చేయవచ్చు మరియు 'బ్రాడ్లీ న్యూట్రలైజింగ్ యాంటీబాడీస్ (bnAbs)' అని పిలవబడే దాదాపు అన్నీ కొన్ని గ్లైకాన్‌లను గుర్తిస్తాయి. గ్లైకాన్‌ల అసాధారణంగా అధిక సాంద్రత సాధారణ గ్లైకాన్ పరిపక్వతకు ఆటంకం కలిగిస్తుంది మరియు అందువల్ల అవి అకాల, అధిక-మాన్నోస్ స్థితిలో చిక్కుకుపోతాయి కాబట్టి ఇది ప్రధానంగా సాధ్యమవుతుంది.[16][17] ఇది రోగనిరోధక గుర్తింపు కోసం ఒక విండోను అందిస్తుంది. అదనంగా, ఈ గ్లైకాన్లు అంతర్లీన ప్రోటీన్ కంటే చాలా తక్కువ వేరియబుల్ కాబట్టి, అవి వ్యాక్సిన్ రూపకల్పనకు ఆశాజనకమైన లక్ష్యాలుగా ఉద్భవించాయి.[18]

P-గ్లైకోప్రోటీన్లు యాంటీట్యూమర్ మందుల ప్రభావాలను నిరోధించే సామర్థ్యం కారణంగా యాంటీట్యూమర్ పరిశోధనకు కీలకం.[4][19] P-గ్లైకోప్రోటీన్, లేదా మల్టీడ్రగ్ ట్రాన్స్‌పోర్టర్ (MDR1), అనేది ఒక రకమైన ABC ట్రాన్స్‌పోర్టర్, ఇది కణాల నుండి సమ్మేళనాలను రవాణా చేస్తుంది.[4] కణాల నుండి సమ్మేళనాల ఈ రవాణాలో కణానికి పంపిణీ చేయడానికి తయారు చేసిన మందులు ఉంటాయి, దీనివల్ల ఔషధ ప్రభావం తగ్గుతుంది.[4] అందువల్ల, ఈ ప్రవర్తనను నిరోధించగలగడం వల్ల ఔషధ పంపిణీలో P-గ్లైకోప్రోటీన్ జోక్యం తగ్గుతుంది, ఇది ఔషధ ఆవిష్కరణలో ఒక ముఖ్యమైన అంశంగా మారుతుంది.[4] ఉదాహరణకు, P-గ్లైకోప్రోటీన్ కణితి కణాలలో క్యాన్సర్ నిరోధక ఔషధాల చేరికను తగ్గిస్తుంది, ఇది క్యాన్సర్‌కు చికిత్స చేయడానికి ఉపయోగించే కీమోథెరపీల ప్రభావాన్ని పరిమితం చేస్తుంది.[19]

హార్మోన్లు

గ్లైకోప్రోటీన్లు అయిన హార్మోన్లలో ఇవి ఉన్నాయి:

గ్లైకోప్రోటీన్లు మరియు ప్రోటియోగ్లైకాన్ల మధ్య వ్యత్యాసం

ప్రోటియోగ్లైకాన్లు మరియు గ్లైకోప్రోటీన్ల మధ్య వ్యత్యాసం

విధులు

గ్లైకోప్రోటీన్లు అందించే కొన్ని విధులు[8]
విధి గ్లైకోప్రోటీన్లు
నిర్మాణ అణువు కొల్లాజెన్లు
లూబ్రికెంట్ మరియు రక్షణ ఏజెంట్ మ్యూసిన్లు
రవాణా అణువు ట్రాన్స్‌ఫెరిన్, సెరులోప్లాస్మిన్
రోగనిరోధక అణువు ఇమ్యునోగ్లోబులిన్లు,[20] హిస్టోకాంపాటబిలిటీ యాంటిజెన్లు
హార్మోన్ హ్యూమన్ కోరియోనిక్ గోనాడోట్రోపిన్ (HCG), థైరాయిడ్-స్టిమ్యులేటింగ్ హార్మోన్ (TSH)
ఎంజైమ్ వివిధ, ఉదా. ఆల్కలీన్ ఫాస్ఫేటేస్, పటాటిన్
కణ అనుబంధం-గుర్తింపు సైట్ కణ-కణ (ఉదా. శుక్రకణం–అండం), వైరస్-కణ, బాక్టీరియా-కణ, మరియు హార్మోన్-కణ పరస్పర చర్యలలో పాల్గొనే వివిధ ప్రోటీన్లు
యాంటీఫ్రీజ్ ప్రోటీన్ చల్లని నీటి చేపల కొన్ని ప్లాస్మా ప్రోటీన్లు
నిర్దిష్ట కార్బోహైడ్రేట్లతో సంకర్షణ లెక్టిన్లు, సెలెక్టిన్లు (కణ సంశ్లేషణ లెక్టిన్లు), ప్రతిరోధకాలు
గ్రాహకం హార్మోన్ మరియు ఔషధ చర్యలో పాల్గొనే వివిధ ప్రోటీన్లు
కొన్ని ప్రోటీన్ల ఫోల్డింగ్‌ను ప్రభావితం చేస్తుంది కాల్నెక్సిన్, కాల్‌రెటిక్యులిన్
అభివృద్ధి నియంత్రణ నాచ్ మరియు దాని అనలాగ్‌లు, అభివృద్ధిలో కీలక ప్రోటీన్లు
హీమోస్టాసిస్ (మరియు థ్రాంబోసిస్) ప్లేట్‌లెట్ల ఉపరితల పొరలపై నిర్దిష్ట గ్లైకోప్రోటీన్లు

విశ్లేషణ

గ్లైకోప్రోటీన్ల గుర్తింపు, శుద్దీకరణ మరియు నిర్మాణ విశ్లేషణలో ఉపయోగించే వివిధ పద్ధతులు[8][20][10]

గ్లైకోప్రోటీన్లను అధ్యయనం చేయడానికి ఉపయోగించే కొన్ని ముఖ్యమైన పద్ధతులు
పద్ధతి ఉపయోగం
పీరియోడిక్ యాసిడ్-షిఫ్ స్టెయిన్ ఎలెక్ట్రోఫోరెటిక్ విభజన తర్వాత గ్లైకోప్రోటీన్లను పింక్ బ్యాండ్‌లుగా గుర్తిస్తుంది.
గ్లైకోప్రోటీన్లతో కల్చర్డ్ కణాల ఇంక్యుబేషన్ రేడియోధార్మిక క్షయం బ్యాండ్‌లుగా ఎలెక్ట్రోఫోరెటిక్ విభజన తర్వాత రేడియోధార్మిక చక్కెర గుర్తింపుకు దారితీస్తుంది.
తగిన ఎండో- లేదా ఎక్సోగ్లైకోసిడేస్ లేదా ఫాస్ఫోలిపేస్లతో చికిత్స ఫలితంగా ఎలెక్ట్రోఫోరెటిక్ మైగ్రేషన్‌లో మార్పులు N-గ్లైకాన్, O-గ్లైకాన్ లేదా GPI బంధాలు ఉన్న ప్రోటీన్లను మరియు అధిక మాన్నోస్ మరియు కాంప్లెక్స్ N-గ్లైకాన్‌ల మధ్య తేడాను గుర్తించడంలో సహాయపడతాయి.
అగరోజ్-లెక్టిన్ కాలమ్ క్రోమాటోగ్రఫీ, లెక్టిన్ అఫినిటీ క్రోమాటోగ్రఫీ ఉపయోగించిన నిర్దిష్ట లెక్టిన్‌ను బంధించే గ్లైకోప్రోటీన్లు లేదా గ్లైకోపెప్టైడ్‌లను శుద్ధి చేయడానికి.
లెక్టిన్ అఫినిటీ ఎలెక్ట్రోఫోరేసిస్ ఫలితంగా ఎలెక్ట్రోఫోరెటిక్ మైగ్రేషన్‌లో మార్పులు గ్లైకోఫార్మ్లను, అంటే కార్బోహైడ్రేట్‌లో భిన్నంగా ఉండే గ్లైకోప్రోటీన్ యొక్క వేరియంట్‌లను గుర్తించడానికి మరియు వర్గీకరించడానికి సహాయపడతాయి.
యాసిడ్ జలవిశ్లేషణ తర్వాత కూర్పు విశ్లేషణ గ్లైకోప్రోటీన్ కలిగి ఉన్న చక్కెరలను మరియు వాటి స్టోయికియోమెట్రీని గుర్తిస్తుంది.
మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ అణు ద్రవ్యరాశి, కూర్పు, క్రమం మరియు కొన్నిసార్లు గ్లైకాన్ గొలుసు యొక్క బ్రాంచింగ్ గురించి సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. ఇది సైట్-నిర్దిష్ట గ్లైకోసైలేషన్ ప్రొఫైలింగ్ కోసం కూడా ఉపయోగించవచ్చు.[20]
NMR స్పెక్ట్రోస్కోపీ నిర్దిష్ట చక్కెరలను, వాటి క్రమాన్ని, బంధాలను మరియు గ్లైకోసిడిక్ గొలుసు యొక్క అనోమెరిక్ స్వభావాన్ని గుర్తించడానికి.
మల్టీ-యాంగిల్ లైట్ స్కాటరింగ్ సైజ్-ఎక్స్‌క్లూజన్ క్రోమాటోగ్రఫీ, UV/Vis శోషణ మరియు డిఫరెన్షియల్ రిఫ్రాక్టోమెట్రీతో కలిపి, అణు ద్రవ్యరాశి, ప్రోటీన్-కార్బోహైడ్రేట్ నిష్పత్తి, అగ్రిగేషన్ స్థితి, పరిమాణం మరియు కొన్నిసార్లు గ్లైకాన్ గొలుసు యొక్క బ్రాంచింగ్ గురించి సమాచారాన్ని అందిస్తుంది. కంపోజిషన్-గ్రేడియంట్ విశ్లేషణతో కలిపి, లేబులింగ్ లేకుండా ద్రావణంలో ప్రోటీన్లు లేదా కార్బోహైడ్రేట్లతో బంధించే అనుబంధం మరియు స్టోయికియోమెట్రీని నిర్ణయించడానికి స్వీయ- మరియు హెటెరో-అసోసియేషన్‌ను విశ్లేషిస్తుంది.
డ్యూయల్ పోలరైజేషన్ ఇంటర్ఫెరోమెట్రీ ప్రతిచర్య రేట్లు, అనుబంధాలు మరియు సంబంధిత కన్ఫర్మేషనల్ మార్పులు సహా బయోమోలిక్యులర్ పరస్పర చర్యల అంతర్లీన యంత్రాంగాలను కొలుస్తుంది.
మిథైలేషన్ (లింకేజ్) విశ్లేషణ చక్కెరల మధ్య బంధాన్ని నిర్ణయించడానికి.
అమైనో ఆమ్లం లేదా cDNA సీక్వెన్సింగ్ అమైనో ఆమ్ల క్రమాన్ని నిర్ణయించడం.

సంశ్లేషణ

ప్రోటీన్ల గ్లైకోసైలేషన్ కణాల మధ్య కమ్యూనికేషన్‌ను ప్రభావితం చేయడం నుండి ప్రోటీన్ల ఉష్ణ స్థిరత్వం మరియు ఫోల్డింగ్‌ను మార్చడం వరకు అనేక రకాల అనువర్తనాలను కలిగి ఉంది.[4][21] గ్లైకోప్రోటీన్ల ప్రత్యేక సామర్థ్యాల కారణంగా, వాటిని అనేక చికిత్సలలో ఉపయోగించవచ్చు.[21] గ్లైకోప్రోటీన్లు మరియు వాటి సంశ్లేషణను అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా, వాటిని క్యాన్సర్, క్రోన్ వ్యాధి, అధిక కొలెస్ట్రాల్ మరియు మరిన్నింటికి చికిత్స చేయడానికి తయారు చేయవచ్చు.[3]

గ్లైకోసైలేషన్ ప్రక్రియ (ఒక కార్బోహైడ్రేట్‌ను ప్రోటీన్‌కు బంధించడం) అనేది ఒక పోస్ట్-ట్రాన్స్‌లేషనల్ మోడిఫికేషన్, అంటే ఇది ప్రోటీన్ ఉత్పత్తి తర్వాత జరుగుతుంది.[3] గ్లైకోసైలేషన్ అనేది అన్ని మానవ ప్రోటీన్లలో సగం జరిగే ప్రక్రియ మరియు ప్రోటీన్ యొక్క లక్షణాలు మరియు విధులను ఎక్కువగా ప్రభావితం చేస్తుంది.[3] కణం లోపల, గ్లైకోసైలేషన్ ఎండోప్లాస్మిక్ రెటిక్యులమ్లో జరుగుతుంది.[3]

రికాంబినేషన్

వివిధ జంతువుల మధ్య గ్లైకాన్‌లలో వ్యత్యాసాల చిత్రీకరణ.

గ్లైకోప్రోటీన్ల అసెంబ్లీ కోసం అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి. ఒక పద్ధతి రికంబినేషన్ను ఉపయోగిస్తుంది.[3] ఈ పద్ధతి కోసం మొదటి పరిశీలన హోస్ట్ ఎంపిక, ఎందుకంటే గ్లైకోప్రోటీన్ రికాంబినేషన్ విజయాన్ని ప్రభావితం చేసే ఖర్చు, హోస్ట్ వాతావరణం, ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యం మరియు ఇతర పరిగణనలు వంటి అనేక విభిన్న కారకాలు ఉన్నాయి.[3] హోస్ట్ కణాలకు కొన్ని ఉదాహరణలలో E. కోలి, ఈస్ట్, మొక్కల కణాలు, కీటకాల కణాలు మరియు క్షీరద కణాలు ఉన్నాయి.[3] ఈ ఎంపికలలో, క్షీరద కణాలు అత్యంత సాధారణమైనవి ఎందుకంటే వాటి ఉపయోగం ఇతర హోస్ట్ కణాలు ఎదుర్కొనే విభిన్న గ్లైకాన్ నిర్మాణాలు, తక్కువ సగం జీవితం మరియు మానవులలో అవాంఛిత రోగనిరోధక ప్రతిస్పందనలు వంటి సవాళ్లను ఎదుర్కోదు.[3] క్షీరద కణాలలో, రికంబినెంట్ గ్లైకోప్రోటీన్ ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ కణ వరుస చైనీస్ హామ్స్టర్ ఓవరీ వరుస.[3] అయితే, సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ, రికంబినెంట్ గ్లైకోప్రోటీన్ ఉత్పత్తికి అత్యంత ఆశాజనకమైన కణ వరుసలు మానవ కణ వరుసలు.[3]

గ్లైకోసైలేషన్

గ్లైకాన్ మరియు ప్రోటీన్ మధ్య బంధం ఏర్పడటం గ్లైకోప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలో కీలక అంశం.[5] N-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్ల గ్లైకోసైలేషన్ యొక్క అత్యంత సాధారణ పద్ధతి రక్షిత గ్లైకాన్ మరియు రక్షిత అస్పరాగిన్ మధ్య ప్రతిచర్య ద్వారా జరుగుతుంది.[5] అదేవిధంగా, ఒక O-లింక్డ్ గ్లైకోప్రోటీన్ రక్షిత సెరిన్ లేదా థ్రియోనిన్తో గ్లైకోసైల్ డోనర్‌ను జోడించడం ద్వారా ఏర్పడవచ్చు.[5] ఈ రెండు పద్ధతులు సహజ బంధానికి ఉదాహరణలు.[5] అయితే, అప్రాకృతిక బంధాల పద్ధతులు కూడా ఉన్నాయి.[5] కొన్ని పద్ధతులలో లిగేషన్ మరియు సెరిన్-ఉత్పన్న సల్ఫామిడేట్ మరియు థియోహెక్సోస్‌ల మధ్య నీటిలో ప్రతిచర్య ఉన్నాయి.[5] ఈ బంధం పూర్తయిన తర్వాత, సాలిడ్-ఫేజ్ పెప్టైడ్ సంశ్లేషణను ఉపయోగించి అమైనో ఆమ్ల క్రమాన్ని విస్తరించవచ్చు.[5]

చూడండి

గమనికలు మరియు సూచనలు

  1. ↑ (November 2006). "N-glycan processing in ER quality control". Journal of Cell Science. 119 (Pt 21) 4373–4380. doi:10.1242/jcs.03225.
  2. ↑ (February 2009). "Glycobiology in the cytosol: the bitter side of a sweet world". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - General Subjects. 1790 (2) 81–94. doi:10.1016/j.bbagen.2008.09.009.
  3. ↑ 3.00 3.01 3.02 3.03 3.04 3.05 3.06 3.07 3.08 3.09 3.10 3.11 3.12 (2018). "Recombinant Glycoprotein Production Methods and Protocols". Springer. ISBN 978-1-4939-7312-5.
  4. ↑ 4.00 4.01 4.02 4.03 4.04 4.05 4.06 4.07 4.08 4.09 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 4.18 (2013). "Lehninger Principles of Biochemistry". Macmillan Learning. ISBN 978-1-319-38149-3.
  5. ↑ 5.00 5.01 5.02 5.03 5.04 5.05 5.06 5.07 5.08 5.09 (January 2009). "Glycoprotein synthesis: an update". Chemical Reviews. 109 (1) 131–163. doi:10.1021/cr078291i.
  6. ↑ (2014-10-27). "Three Decades of Research on O-GlcNAcylation - A Major Nutrient Sensor That Regulates Signaling, Transcription and Cellular Metabolism". Frontiers in Endocrinology. 5 183. doi:10.3389/fendo.2014.00183.
  7. ↑ (February 2011). "Cysteine S-glycosylation, a new post-translational modification found in glycopeptide bacteriocins". FEBS Letters. 585 (4) 645–650. doi:10.1016/j.febslet.2011.01.023.
  8. ↑ 8.0 8.1 8.2 (2006). "Harper's Illustrated Biochemistry". McGraw–Hill.
  9. ↑ Glycan classification ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ SIGMA
  10. ↑ 10.0 10.1 (March 2001). "Glycoprotein structure determination by mass spectrometry". Science. 291 (5512) 2351–2356. doi:10.1126/science.1058890.
  11. ↑ (2018-10-06). "Mucins and Their Role in Shaping the Functions of Mucus Barriers". Annual Review of Cell and Developmental Biology. 34 189–215. doi:10.1146/annurev-cellbio-100617-062818.
  12. ↑ Schnaar, Ronald L.. (March 2015). "Glycans and glycan-binding proteins in immune regulation: A concise introduction to glycobiology for the allergist". The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 135 (3) 609–615. doi:10.1016/j.jaci.2014.10.057.
  13. ↑ (August 1988). "Complete purification and characterization of the taste-modifying protein, miraculin, from miracle fruit". The Journal of Biological Chemistry. 263 (23) 11536–11539. doi:10.1016/S0021-9258(18)37991-2.
  14. ↑ (2017-10-10). "Variant surface glycoprotein density defines an immune evasion threshold for African trypanosomes undergoing antigenic variation". Nature Communications. 8 (1) 828. doi:10.1038/s41467-017-00959-w.
  15. ↑ (June 2015). "Structural Constraints Determine the Glycosylation of HIV-1 Envelope Trimers". Cell Reports. 11 (10) 1604–1613. doi:10.1016/j.celrep.2015.05.017.
  16. ↑ (June 2015). "Glycan clustering stabilizes the mannose patch of HIV-1 and preserves vulnerability to broadly neutralizing antibodies". Nature Communications. 6. doi:10.1038/ncomms8479.
  17. ↑ (March 2016). "Composition and Antigenic Effects of Individual Glycan Sites of a Trimeric HIV-1 Envelope Glycoprotein". Cell Reports. 14 (11) 2695–2706. doi:10.1016/j.celrep.2016.02.058.
  18. ↑ (April 2015). "Targeting host-derived glycans on enveloped viruses for antibody-based vaccine design". Current Opinion in Virology. 11 63–69. doi:10.1016/j.coviro.2015.02.002.
  19. ↑ 19.0 19.1 (October 2003). "P-glycoprotein: from genomics to mechanism". Oncogene. 22 (47) 7468–7485. doi:10.1038/sj.onc.1206948.
  20. ↑ 20.0 20.1 20.2 (February 2015). "Glycans in the immune system and The Altered Glycan Theory of Autoimmunity: a critical review". Journal of Autoimmunity. 57 (6) 1–13. doi:10.1016/j.jaut.2014.12.002.
  21. ↑ 21.0 21.1 (February 2002). "Synthesis of glycoproteins". Chemical Reviews. 102 (2) 579–602. doi:10.1021/cr0004310.

మరింత చదవడానికి

  • (ఫిబ్రవరి 2015). "గ్లైకాన్స్ ఇన్ ది ఇమ్యూన్ సిస్టమ్ అండ్ ది ఆల్టర్డ్ గ్లైకాన్ థియరీ ఆఫ్ ఆటో ఇమ్యూనిటీ: ఎ క్రిటికల్ రివ్యూ". జర్నల్ ఆఫ్ ఆటో ఇమ్యూనిటీ. 57 1–13. doi:10.1016/j.jaut.2014.12.002.
  • (2002). బయోకెమిస్ట్రీ. W.H. ఫ్రీమాన్. ISBN 978-0-7167-4684-3.

బాహ్య లింకులు

బయాలజీ

వర్గం:కార్బోహైడ్రేట్ కెమిస్ట్రీ

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Glycoprotein” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Glycoprotein ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.

Retrieved from "https://ltrc.sciwiki.in/index.php?title=గ్లైకోప్రోటీన్&oldid=5993"