تعريف البروتين السكري والوظيفة

بروتين سكري هو نوع البروتين جزيء يحتوي على الكربوهيدرات أضفها له. تحدث العملية إما أثناء ترجمة البروتين أو كتعديل ما بعد الترجمة في عملية تسمى glycosylation.

الكربوهيدرات هي سلسلة قليل السكاريد (غليكان) وهذا هو المستعبدين تساهمي إلى السلاسل الجانبية polypeptide من البروتين. بسبب مجموعات السكريات -OH ، البروتينات السكرية أكثر ماء من البروتينات البسيطة. وهذا يعني أن البروتينات السكرية تنجذب إلى الماء أكثر من البروتينات العادية. كما تؤدي الطبيعة المحبة للماء للجزيء إلى الطي المميز للبنية الثلاثية للبروتين.

الكربوهيدرات قصيرة مركب، متفرعة غالبًا ، وقد تتكون من:

• السكريات البسيطة (مثل الجلوكوز ، الجالاكتوز ، المانوز ، الزيلوز)
• السكريات الأمينية (السكريات التي تحتوي على مجموعة أمينية ، مثل N-acetylglucosamine أو N-acetylgalactosamine)
• السكريات الحمضية (السكريات التي تحتوي على مجموعة كربوكسيل ، مثل حمض السياليك أو حمض أسيتيل نوريامينيك N)

يتم تصنيف البروتينات السكرية وفقًا لموقع ارتباط الكربوهيدرات إلى حمض أميني في البروتين.

• البروتينات السكرية المرتبطة بـ O هي تلك التي ترتبط فيها الكربوهيدرات بذرة الأكسجين (O) لمجموعة الهيدروكسيل (-OH) لمجموعة R إما للحمض الأميني ثريونين أو سيرين. قد ترتبط الكربوهيدرات المرتبطة بـ O أيضًا بهيدروكسيلسين أو هيدروكسي برولين. تسمى العملية O-glycosylation. ترتبط البروتينات السكرية المرتبطة بـ O بالسكر داخل مجمع جولجي.
  instagram viewer
• تحتوي البروتينات السكرية المرتبطة بـ N على كربوهيدرات مرتبطة بالنيتروجين (N) للمجموعة الأمينية (-NH₂) من المجموعة R للأسبرين الحامض الأميني. عادة ما تكون مجموعة R هي سلسلة الأميداج الجانبية للأميد. تسمى عملية الترابط N-glycosylation. تكتسب البروتينات السكرية المرتبطة بـ N سكرها من غشاء الشبكة الإندوبلازمية ثم يتم نقلها إلى مجمع جولجي للتعديل.

في حين أن البروتينات السكرية المرتبطة بـ O و N مرتبطة هي أكثر الأشكال شيوعًا ، فإن الروابط الأخرى ممكنة أيضًا:

• يحدث الارتباط بالجليكوزيل P عندما يعلق السكر على فوسفور الفوسفور.
• C-glycosylation هو عندما يرتبط السكر بذرة الكربون في حمض أميني. مثال على ذلك هو عندما يربط مانوز السكر بالكربون في التربتوفان.
• Glypiation هو عندما يرتبط glycophosphatidylinositol (GPI) glycolipid بنهاية الكربون ل polypeptide.

تعمل البروتينات السكرية في البنية والتكاثر والجهاز المناعي والهرمونات وحماية الخلايا والكائنات الحية.

تم العثور على البروتينات السكرية على سطح طبقة ثنائية الدهون من أغشية الخلايا. تسمح طبيعتها المحببة لها بالعمل في البيئة المائية ، حيث تعمل في التعرف على الخلايا الخلوية وتجليد الجزيئات الأخرى. تعتبر البروتينات السكرية للخلايا مهمة أيضًا للخلايا والبروتينات المتقاطعة (مثل الكولاجين) لإضافة قوة وثبات للأنسجة. البروتينات السكرية في الخلايا النباتية هي التي تسمح للنباتات بالوقوف في وضع مستقيم ضد قوة الجاذبية.

بروتينات الغليكوزيليت ليست ضرورية فقط للتواصل بين الخلايا. كما أنها تساعد أجهزة الأعضاء على التواصل مع بعضهم البعض. توجد البروتينات السكرية في المادة الرمادية للمخ ، حيث تعمل جنبا إلى جنب مع محاور عصبية و synaptosomes.

الهرمونات قد تكون البروتينات السكرية. ومن الأمثلة على ذلك موجهة الغدد التناسلية المشيمية البشرية (HCG) والاريثروبويتين (EPO).

يعتمد تجلط الدم على البروثرومبين البروترومبين والثرومبين والفيبرينوجين.

قد تكون علامات الخلية البروتينات السكرية. مجموعات الدم MN ناتجة عن شكلين متعددين من أشكال جليكوبروتين أ. يختلف الشكلان فقط عن طريق متبقيين من الأحماض الأمينية ، ولكن هذا يكفي لإحداث مشاكل للأشخاص الذين يتلقون عضوًا تبرع به شخص لديه فصيلة دم مختلفة. يتميز توافق التوافق النسيجي الكبير (MHC) والمستضد H لمجموعة الدم ABO ببروتينات غليكوزيلاتي.

Glycophorin A مهم أيضًا لأنه موقع المرفق لـ المتصورة المنجليةطفيل دم بشري.

تعتبر البروتينات السكرية مهمة للتكاثر لأنها تسمح بربط خلية الحيوانات المنوية بسطح البيضة.

Mucins هي البروتينات السكرية الموجودة في المخاط. تحمي الجزيئات الأسطح الظهارية الحساسة ، بما في ذلك الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي والإنجابية.

تعتمد الاستجابة المناعية على البروتينات السكرية. يحدد الكربوهيدرات من الأجسام المضادة (وهي البروتينات السكرية) المستضد المحدد الذي يمكن ربطه. خلايا ب و الخلايا التائية لديهم البروتينات السكرية التي تربط المستضدات ، كذلك.

تحصل البروتينات السكرية على السكر من عملية إنزيمية تشكل جزيئًا لا يعمل بطريقة أخرى. هناك عملية أخرى ، تدعى glycation ، وهي تساهم في ربط السكريات بالبروتينات والدهون. الجليكيشن ليس عملية أنزيمية. في كثير من الأحيان ، تقلل نسبة السكر في الدم من وظيفة الجزيء المتأثر أو تنفيه. تحدث نسبة السكر في الدم بشكل طبيعي أثناء الشيخوخة وتتسارع في مرضى السكري الذين لديهم مستويات عالية من الجلوكوز في دمائهم.

• بيرج ، جيريمي م. وآخرون. الكيمياء الحيوية. 5th ed.، W.H. فريمان أند كومباني ، 2002 ، ص. 306-309.
• إيفات ، ريموند ج. بيولوجيا البروتينات السكرية. مطبعة بلينوم ، 1984.