Oligoszacharid - Oligosaccharide
Az oligoszacharid (/ˌɑlɪgoʊˈsækəˌɹaɪd/; a görög ὀλίγος olígosból "néhány" és σάκχαρ sácchar , "cukor") egy szacharid polimer, amely kisszámú (jellemzően három -tíz ) monoszacharidot (egyszerű cukrot) tartalmaz. Az oligoszacharidoknak számos funkciójuk lehet, beleértve a sejtfelismerést és a sejtkötést. Például a glikolipidek fontos szerepet játszanak az immunválaszban.
Ezek rendszerint jelen vannak, mint glikánok : oligoszacharid láncok kapcsolódnak lipidek vagy kompatibilis aminosav- oldalláncok fehérjék , az N - vagy O - glikozidos kötéssel . Az N -kapcsolt oligoszacharidok mindig pentaszacharidok, amelyek az aszparaginhoz kapcsolódnak az oldallánc amin -nitrogénjéhez kapcsolódó béta -kötéssel . Alternatív módon az O -kapcsolt oligoszacharidok általában treoninnal vagy szerinnel kapcsolódnak az oldallánc alkoholcsoportján. Nem minden természetes oligoszacharid fordul elő glikoproteinek vagy glikolipidek összetevőjeként. Néhány, például a raffinóz sorozat a szénhidrátok tárolására vagy szállítására szolgál a növényekben. Mások, mint például a maltodextrinek vagy a cellodextrinek , nagyobb poliszacharidok , például keményítő vagy cellulóz mikrobiális lebomlásából származnak .
Glikozilezés
A biológiában a glikozilezés az a folyamat, amelynek során a szénhidrát kovalensen kötődik egy szerves molekulához, és olyan struktúrákat hoz létre, mint a glikoproteinek és a glikolipidek.
N -kapcsolt oligoszacharidok
Az N -kapcsolt glikozilezés magában foglalja az oligoszacharid aszparaginhoz való kötődését az oldallánc amin -nitrogénjéhez kapcsolódó béta -kötésen keresztül. Az N -kapcsolt glikozilezés folyamata kotranszlációsan vagy párhuzamosan történik a fehérjék transzlációja során. Mivel kotranszlációs úton adják hozzá, úgy gondolják, hogy az N -kapcsolt glikoziláció segít a polipeptidek hajtogatásának meghatározásában a cukrok hidrofil jellege miatt. Minden N -kötésű oligoszacharid pentaszacharid: öt monoszacharid.
Az eukarióták N -glikozilációjában az oligoszacharid szubsztrát közvetlenül az endoplazmatikus retikulum membránjánál van összeszerelve . A prokariótáknál ez a folyamat a plazmamembránnál megy végbe . Mindkét esetben az akceptor szubsztrát aszparagin maradék. Az N- kapcsolt oligoszacharidhoz kapcsolt aszparaginmaradék általában az Asn-X-Ser/Thr szekvenciában fordul elő, ahol X a prolin kivételével bármilyen aminosav lehet , bár ritkán látunk ebben Asp, Glu, Leu vagy Trp pozíció.
O -kapcsolt oligoszacharidok
Oligoszacharidok, amelyek részt vesznek O -kötésű glikoziláció kapcsolódnak treonin vagy szerin a hidroxilcsoport az oldallánc. Az O -kapcsolt glikozilezés a Golgi készülékben történik , ahol a monoszacharid egységeket hozzáadják a teljes polipeptidlánchoz. A sejtfelszíni fehérjék és az extracelluláris fehérjék O -glikoziláltak. Az O -kapcsolt oligoszacharidok glikozilezési helyeit a polipeptid másodlagos és harmadlagos szerkezete határozza meg , amelyek meghatározzák, hogy a glikoziltranszferázok hol adnak hozzá cukrot.
Glikozilezett biomolekulák
A glikoproteinek és a glikolipidek definíciójuk szerint kovalensen kötődnek a szénhidrátokhoz. Nagyon sok a sejt felszínén, és kölcsönhatásaik hozzájárulnak a sejt általános stabilitásához.
Glikoproteinek
A glikoproteinek különböző oligoszacharid szerkezetekkel rendelkeznek, amelyek jelentős hatással vannak számos tulajdonságukra, befolyásolva a kritikus funkciókat, például az antigenitást , az oldhatóságot és a proteázokkal szembeni rezisztenciát . A glikoproteinek relevánsak sejtfelszíni receptorokként , sejtadhéziós molekulákként, immunglobulinokként és tumor antigénekként.
Glikolipidek
A glikolipidek fontosak a sejtek felismerésében, és fontosak a receptorként működő membránfehérjék működésének modulálásában. A glikolipidek az oligoszacharidokhoz kötődő lipidmolekulák, amelyek általában a lipid kettősrétegben vannak jelen . Ezenkívül receptorokként szolgálhatnak a sejtfelismeréshez és a sejtjelzéshez. Az oligoszacharid feje kötő partnerként szolgál a receptor aktivitásban. A receptorok oligoszacharidokhoz való kötődési mechanizmusa a membrán felszíne felett megjelenő vagy bemutatott oligoszacharidok összetételétől függ. A glikolipidek megkötési mechanizmusai nagy változatosságot mutatnak, ezért teszik őket olyan fontos célponttá a kórokozók számára, mint az interakció és a belépés helyét. Például a glikolipidek chaperon aktivitását tanulmányozták a HIV fertőzés szempontjából.
Funkciók
Sejtfelismerés
Minden sejt glikoproteinekkel vagy glikolipidekkel van bevonva, amelyek mind segítenek a sejttípusok meghatározásában. A lektinek vagy fehérjék, amelyek szénhidrátokat kötnek, képesek felismerni specifikus oligoszacharidokat, és hasznos információkat nyújtanak az oligoszacharid -kötésen alapuló sejtfelismeréshez.
Az oligoszacharid sejtek felismerésének fontos példája a glikolipidek szerepe a vércsoportok meghatározásában . A különböző vércsoportokat a vérsejtek felszínén lévő glikán -módosítás jellemzi. Ezek tömegspektrometriával vizualizálhatók. A oligoszacharidok találtak az A, B, és H antigén fordul elő a nem-redukáló végén az oligoszacharid. A H antigén (amely O vércsoportot jelez) az A és B antigén prekurzora. Ezért az A vércsoportú személy A antigén és H antigén jelen lesz a vörösvértestek plazmamembrán glikolipidjein. A B vércsoportú személy B és H antigénje jelen lesz. Az AB vércsoportú személy A, B és H antigéneket tartalmaz. És végül, egy O vércsoportú személynek csak a H antigénje lesz jelen. Ez azt jelenti, hogy minden vércsoport rendelkezik H antigénnel, ami megmagyarázza, hogy miért nevezik az O vércsoportot "univerzális donornak".
Honnan tudják a szállító vezikulumok a szállított fehérje végső rendeltetési helyét?
A hólyagokat sokféleképpen irányítják, de a két fő út:
- A fehérjék aminosavszekvenciájában kódolt szortírozási jelek.
- A fehérjéhez kapcsolódó oligoszacharid.
A szortírozó jeleket a receptorok ismerik fel, amelyek a bimbózó vezikulumok membránjában vagy felületi rétegében találhatók, biztosítva, hogy a fehérje a megfelelő rendeltetési helyre kerüljön.
Sejt tapadás
Sok sejt specifikus szénhidrát-kötő fehérjéket termel lektinek néven, amelyek közvetítik a sejtek adhézióját oligoszacharidokkal. A szelektinek , a lektinek családja, bizonyos sejt -sejt adhéziós folyamatokat közvetítenek, beleértve a leukocitákat az endothelsejtekhez. Immunválasz esetén az endoteliális sejtek bizonyos szelektineket képesek átmenetileg kifejezni a sejtek károsodására vagy sérülésére adott válaszként. Válaszul a két molekula között kölcsönös kölcsönhatás lép fel a szelektin -oligoszacharid között, amely lehetővé teszi a fehérvérsejtek számára, hogy segítsenek megszüntetni a fertőzést vagy károsodást. A fehérje-szénhidrát kötést gyakran hidrogénkötés és van der Waals-erők közvetítik .
Diétás oligoszacharidok
A sok zöldségben található frukto-oligoszacharidok (FOS) rövid fruktózmolekulák . Ezek különböznek a fruktánoktól, például az inulintól , amely poliszacharidként sokkal magasabb polimerizációs fokú, mint az FOS és más oligoszacharid, de az inulinhoz és más fruktánokhoz hasonlóan oldható élelmi rostnak számítanak. A galakto -oligoszacharidok (GOS), amelyek szintén természetes módon fordulnak elő, rövid galaktózmolekulákból állnak . Az emberi tej egy példa erre, és oligoszacharidokat, más néven emberi tej oligoszacharidokat (HMO) tartalmaz, amelyek laktózból származnak . Ezek oligoszacharidok biológiai funkciója a fejlesztés a bélflóra a csecsemők . Ilyenek például a lakto-N-tetraóz , a lakto-N-neotetraóz és a lakto-N-fukopentaóz. Ezek a vegyületek nem emészthetők az emberi vékonybélben , hanem átjutnak a vastagbélbe , ahol elősegítik a bél egészségét elősegítő Bifidobaktériumok növekedését .
A mannán -oligoszacharidokat (MOS) széles körben használják állati takarmányokban a gyomor -bélrendszer egészségének javítása érdekében. Ezeket általában a Saccharomyces cerevisiae élesztősejtfalából nyerik . A mannan oligoszacharidok abban különböznek a többi oligoszacharidtól, hogy nem fermentálhatók, és elsődleges hatásmódjuk az 1-es típusú fimbria kórokozók agglutinációja és az immunmoduláció
Források
Az oligoszacharidok a növényi szövetből származó rostok összetevői . A FOS és az inulin megtalálható a csicsókában , a bojtorján , a cikóriában , a póréhagymában , a hagymában és a spárgában . Az inulin a világ lakosságának nagy részének napi étrendjének jelentős része. A FOS -t az Aspergillus niger gomba szacharózra ható enzimjei is szintetizálhatják . A GOS természetesen megtalálható a szójababban, és laktózból szintetizálható . Az FOS -t, a GOS -t és az inulint táplálékkiegészítőként is értékesítik.
Lásd még
Hivatkozások
Külső linkek
-
Oligoszacharidokhoz kapcsolódó média a Wikimedia Commonsban
