A glicosilação de proteínas é um processo pós-traducional fundamental para a regulação da estrutura e função das proteínas no organismo. Esse processo envolve a adição de carboidratos às proteínas, resultando em uma grande diversidade de estruturas glicosiladas. Existem diferentes tipos de glicosilação, como a N-glicosilação e a O-glicosilação, que ocorrem em diferentes locais da proteína e com diferentes funções. A glicosilação de proteínas desempenha importantes papéis na estabilidade, localização celular, interações proteína-proteína e reconhecimento celular, sendo essencial para o funcionamento adequado das proteínas no organismo. Neste contexto, este texto irá abordar os tipos de glicosilação, os processos envolvidos e as suas principais funções no organismo.
Entenda como acontece a glicosilação no organismo e sua importância para as células.
A glicosilação é um processo fundamental que ocorre no organismo, onde carboidratos são ligados a proteínas, lipídios ou outras moléculas. Essa modificação pós-traducional é essencial para diversas funções celulares, como reconhecimento celular, sinalização, proteção contra proteólise e modulação da atividade enzimática.
Existem vários tipos de glicosilação, sendo as mais comuns a glicosilação N-link e a glicosilação O-link. Na glicosilação N-link, os carboidratos são adicionados às proteínas no retículo endoplasmático, enquanto na glicosilação O-link, a adição ocorre no complexo de Golgi.
O processo de glicosilação envolve várias etapas, incluindo a síntese dos oligossacarídeos, a transferência para a proteína alvo e a modificação subsequente. Essas etapas são altamente reguladas e podem ser afetadas por diversas condições fisiológicas e patológicas.
A importância da glicosilação para as células é enorme, uma vez que essa modificação influencia a estrutura tridimensional das proteínas, sua estabilidade e sua função biológica. Além disso, a glicosilação também está envolvida na interação entre células e na resposta imune.
Em resumo, a glicosilação é um processo complexo e essencial para o funcionamento adequado das células. Sua regulação adequada é fundamental para a homeostase do organismo e para a prevenção de diversas doenças.
Funções e significado das glicoproteínas no organismo humano: conheça mais sobre essas moléculas essenciais.
Glicoproteínas são moléculas formadas pela ligação de carboidratos a proteínas. Essas moléculas desempenham diversas funções essenciais no organismo humano, sendo encontradas em membranas celulares, hormônios, enzimas e anticorpos.
Uma das principais funções das glicoproteínas é participar da comunicação entre células, facilitando a adesão e reconhecimento celular. Além disso, essas moléculas estão envolvidas no processo de reconhecimento de antígenos, auxiliando o sistema imunológico na defesa do organismo.
Outra função importante das glicoproteínas é a regulação de processos biológicos, como a coagulação sanguínea e a resposta inflamatória. Elas também podem atuar como receptores de sinais e mediadores de processos celulares.
A glicosilação de proteínas é um processo complexo que envolve a adição de cadeias de carboidratos às proteínas. Existem diferentes tipos de glicosilação, como a N-glicosilação e a O-glicosilação, que ocorrem em compartimentos celulares específicos.
A glicosilação de proteínas é essencial para a correta dobradura e estabilidade das proteínas, além de influenciar suas interações com outras moléculas. Erros nesse processo podem levar a doenças genéticas conhecidas como doenças de glicosilação.
Em resumo, as glicoproteínas desempenham papéis fundamentais no organismo humano, desde a regulação de processos biológicos até a comunicação entre células. O estudo da glicosilação de proteínas é essencial para compreender melhor essas moléculas e seu impacto na saúde humana.
Entenda como ocorre a glicosilação e sua importância no organismo humano.
A glicosilação é um processo pós-traducional em que açúcares são ligados a proteínas, lipídios ou nucleoproteínas. Esse processo ocorre no retículo endoplasmático e no complexo de Golgi, e é fundamental para diversas funções no organismo humano.
Existem diferentes tipos de glicosilação, como a N-glicosilação e a O-glicosilação. Na N-glicosilação, os açúcares são ligados a resíduos de asparagina, enquanto na O-glicosilação, os açúcares são ligados a resíduos de serina ou treonina. Essas modificações são essenciais para a estabilidade, localização e função das proteínas no organismo.
A glicosilação também desempenha um papel importante na comunicação celular, no reconhecimento de proteínas e na regulação de processos biológicos. Por exemplo, a presença de açúcares nas proteínas pode influenciar a interação entre células e a resposta imunológica do organismo.
Além disso, a glicosilação está envolvida em diversas doenças, como o diabetes, o câncer e as doenças neurodegenerativas. Alterações nesse processo podem levar a disfunções celulares e desencadear problemas de saúde.
Em resumo, a glicosilação é um processo essencial para a regulação da função proteica, a comunicação celular e a manutenção da homeostase no organismo humano. Compreender como ocorre e a sua importância é fundamental para o avanço da pesquisa biomédica e o desenvolvimento de novas terapias para doenças relacionadas a esse processo.
Processo de glicosilação e sua localização celular: entenda como ocorre esse fenômeno.
A glicosilação é um processo póst-traducional essencial para a função correta das proteínas em diversas vias metabólicas. Ela consiste na adição de cadeias de glicose ou outros carboidratos às proteínas, formando glicoproteínas. Esse fenômeno ocorre principalmente no retículo endoplasmático e no complexo de Golgi, estruturas celulares responsáveis pela síntese e modificação de proteínas.
No retículo endoplasmático, a glicosilação inicial ocorre na forma de N-glicosilação, onde os carboidratos são ligados aos resíduos de aminoácidos da proteína. Em seguida, as glicoproteínas são transportadas para o complexo de Golgi, onde passam por um processo de O-glicosilação, no qual os carboidratos são ligados aos resíduos de hidroxila de aminoácidos.
Além disso, a glicosilação também pode ocorrer em outras organelas celulares, como as mitocôndrias e o núcleo, embora em menor frequência. Essa modificação é crucial para diversas funções celulares, como reconhecimento celular, transporte de proteínas e estabilidade estrutural.
Em resumo, a glicosilação é um processo complexo e altamente regulado que ocorre em diferentes organelas celulares e desempenha um papel fundamental na função e regulação das proteínas no organismo.
Glicosilação de proteínas: tipos, processos e funções
A glicosilação de proteínas é uma modificação pós-tradução é a adição de cadeias de oligossacárido de cadeia linear ou ramificada proteína. As glicoproteínas resultantes são geralmente proteínas de superfície e proteínas da via secretora.
A glicosilação é uma das modificações peptídicas mais comuns entre organismos eucarióticos , mas também foi demonstrado que ocorre em algumas espécies de arquéias e bactérias .
Nos eucariotos, esse mecanismo ocorre entre o retículo endoplasmático (ER) e o complexo de Golgi , com a intervenção de diferentes enzimas envolvidas tanto nos processos regulatórios quanto na formação de ligações covalentes proteína + oligossacarídeo.
Tipos de glicolisação
Dependendo do local de ligação do oligossacarídeo à proteína, a glicosilação pode ser classificada em 4 tipos:
N- glicosilação
É o mais comum de todos e ocorre quando os oligossacarídeos se ligam ao nitrogênio do grupo amida dos resíduos de asparagina no motivo Asn-X-Ser / Thr, onde X pode ser qualquer aminoácido exceto prolina.
O- glicosilação
Quando os carboidratos se ligam ao grupo hidroxila da serina, treonina, hidroxilisina ou tirosina. É uma modificação menos comum e exemplos são proteínas como colágeno, glicoforina e mucinas.
C- manosilação
Consiste na adição de um resíduo de manose que se liga à proteína por uma ligação CC com o C2 do grupo indol nos resíduos de triptofano.
Glipiação (do inglês ” Glypiation” )
Um polissacarídeo atua como uma ponte para ligar uma proteína a uma âncora de glicosilfosfatidilinositol (GPI) na membrana.
Processo
Em eucariotos
O N glicosilação é o que tem sido estudada em mais detalhes. Nas células de mamíferos, o processo começa no ER bruto , onde um polissacarídeo pré-formado se liga às proteínas à medida que emergem dos ribossomos .
O referido polissacarídeo precursor é composto por 14 resíduos de açúcar, a saber: 3 resíduos de glicose (Glc), 9 manose (Man) e 2 N-acetil glucosamina (GlcNAc).
Este precursor é comum em plantas eucarióticas unicelulares, animais e organismos. Ele é ligado à membrana graças a uma ligação com uma molécula de dolicol, um lipídio isoprenóide incorporado na membrana ER.
Após a síntese, o oligossacarídeo é transferido pelo complexo da enzima oligossacariltransferase para um resíduo de asparagina incluído na sequência de peptídeo Asn-X-Ser / Thr de uma proteína enquanto está sendo traduzido.
Os três resíduos Glc no final do oligossacarídeo servem como um sinal de sua síntese correta e são clivados em conjunto com um dos resíduos Man antes que a proteína seja levada ao aparelho de Golgi para processamento adicional.
Uma vez no aparelho de Golgi, as porções de oligossacarídeos ligados às glicoproteínas podem ser modificadas pela adição de resíduos de galactose, ácido siálico, fucose e muitos outros, o que produz cadeias de variedade e complexidade muito maiores.
O mecanismo enzimático necessário para realizar os processos de glicosilação inclui numerosas glicosiltransferases para adição de açúcares, glicosidases para sua remoção e diferentes transportadores de açúcares nucleotídicos para a contribuição de resíduos usados como substratos.
Em procariontes
As bactérias não têm sistemas de membrana intracelular, portanto a formação do oligossacarídeo inicial (de apenas 7 resíduos) ocorre no lado citosólico da membrana plasmática .
O referido precursor é sintetizado em um lipídeo que é então translocado por uma flipase dependente de ATP no espaço periplásmico, onde ocorre a glicosilação.
Outra diferença importante entre a glicosilação de eucariotos e procariotas é que a enzima oligossacarídeo transferase (oligossacariltransferase) de bactérias pode transferir resíduos de açúcar para porções livres de proteínas já dobradas, não como elas são traduzidas por ribossomos.
Além disso, o motivo peptídico que esta enzima reconhece não é a mesma sequência tripeptídica eucariótica.
Funções
Os N -oligossacarídeos ligados a glicoproteínas servem finalidades diferentes. Por exemplo, algumas proteínas requerem essa modificação pós-traducional para conseguir dobrar adequadamente sua estrutura.
Para outros, fornece estabilidade, seja para evitar a degradação proteolítica ou porque essa porção é necessária para cumprir sua função biológica.
Como os oligossacarídeos têm um forte caráter hidrofílico, sua adição covalente a uma proteína modifica necessariamente sua polaridade e solubilidade, o que pode ser relevante do ponto de vista funcional.
Uma vez aderidos às proteínas da membrana, os oligossacarídeos são portadores valiosos de informações. Eles participam dos processos de sinalização, comunicação, reconhecimento, migração e adesão celular.
Eles têm um papel importante na coagulação sanguínea, na cura e na resposta imune, bem como no processamento do controle de qualidade das proteínas, que é dependente do glicano e indispensável para a célula.
Importância
Pelo menos 18 doenças genéticas foram relacionadas à glicosilação de proteínas em humanos, algumas das quais envolvem desenvolvimento físico e mental deficiente, enquanto outras podem ser fatais.
Existe um número crescente de descobertas relacionadas a doenças de glicosilação, principalmente em pacientes pediátricos. Muitos desses distúrbios são congênitos e têm a ver com defeitos associados aos estágios iniciais da formação de oligossacarídeos ou com a regulação de enzimas envolvidas nesses processos.
Como grande parte das proteínas glicosiladas compõem o glicocálice, existe um interesse crescente em verificar se mutações ou alterações nos processos de glicosilação podem estar relacionadas à alteração do microambiente das células tumorais e, assim, promover a progressão da desenvolvimento de tumores e metástases em pacientes com câncer.
Referências
- Aebi, M. (2013). Glicosilação de proteína ligada a N no ER. Biochimica et Biophysica Acta , 1833 (11), 2430-2437.
- Dennis, JW, Granovsky, M., & Warren, CE (1999). Glicosilação de proteínas no desenvolvimento e na doença. BioEssays , 21 (5), 412-421.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., … Martin, K. (2003). Molecular Cell Biology (5ª ed.). Freeman, WH & Company.
- Luckey, M. (2008). Biologia estrutural de membranas: com fundamentos bioquímicos e biofísicos . Cambridge University Press. Obtido em www.cambrudge.org/9780521856553
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Princípios de Bioquímica de Lehninger . Edições Omega (5ª ed.).
- Nothaft, H. & Szymanski, CM (2010). Glicosilação de proteínas em bactérias: mais doce do que nunca. Nature Reviews Microbiology , 8 (11), 765-778.
- Ohtsubo, K. & Marth, JD (2006). Glicosilação em mecanismos celulares de saúde e doença. Cell , 126 (5), 855-867.
- Spiro, RG (2002). Glicosilação de proteínas: natureza, distribuição, formação enzimática e implicações da doença nas ligações glicopeptídicas. Glicobiology , 12 (4), 43R-53R.
- Stowell, SR, Ju, T. e Cummings, RD (2015). Glicosilação de proteínas em Câncer. Revisão Anual de Patologia: Mecanismos de Doença , 10 (1), 473-510.
- Strasser, R. (2016). Glicosilação de proteínas vegetais. Glycobiology , 26 (9), 926-939.
- Xu, C. & Ng, DTW (2015). Controle de qualidade direcionado à glicosilação da dobragem de proteínas. Nature Reviews Molecular Cell Biology , 16 (12), 742-752.
- Zhang, X. & Wang, Y. (2016). Controle de Qualidade de Glicosilação pela Estrutura de Golgi. Journal of Molecular Biology , 428 (16), 3183-3193.