Glikozilasyon enzimler aracılığıyla sakkaritlerin birbirine bağlanarak proteinlere, veya bağlı glikanlar oluşturma sürecidir. Glikozilasyon çevrimle eş zamanlı ve çevrim sonrası bir değişim sürecidir. Glikanlar membran proteinlerinde ve salgılanan proteinlerde çeşitli yapısal ve işlevsel rollere sahiptir.Endoplazmik retikulumda sentezlenen proteinlerin çoğunluğu glikozilasyona uğrar. Bu süreç enzim güdümlü ve konuma özgündür, bu bakımdan enzimsiz yürüyen bir kimyasal tepkime olan farklıdır. Glikozilasyon ayrıca O-GlcNAc değişimi olarak sitoplazma ve çekirdekte de gerçekleşebilir. Altı sınıf glikan üretilir: 1) asparajin amid azotuna bağlanan N-bağlı glikanlar, 2) serin ve treonin kalıntılarının hidroksil oksijenine bağlanan O-bağlı glikanlar, 3) serin kalıntılarının hidroksil oksijenine bağlanan , 4) glikanların seramid'e bağlı olduğu , 5) ne protein ve ne lipide bağlı olan ve 6) glikan bağları aracılığıyla proteinleri lipitlere bağlayan (İng. GPI anchor).
İşlev
Hedef proteinlere bağlı olan polisakkarit zincirler çeşitli işlevlere sahiptir. Örneğin, bazı proteinler önce glikozile olmazlarsa doğru katlanmazlar. Ayrıca, asparajinlerin amit azotuna bağlı olan polisakkaritler bazı salgılanan proteinleri daha kararlı kılar. Bu durumlarda glikozilasyon doğru katlanma için şart değildir ama glikozile olmayan proteinler hızla yıkıma uğrar. Glikozilasyon hücrelerin birbirine yapışmasında da rol oynar.
Mekanizma
Glikozilasyon için çeşitli mekanizmalar vardır, ama çoğu birkaç ortak özelliğe sahiptir:
- Glikozilasyon, glikasyondan farklı olarak, enzimatik bir süreçtir.
- Verici molekül genelde etkinleşmiş bir .
- Süreç, modifikasyona uğrayacak konum için özgündür.
N-bağlı glikozilasyon
N-bağlı glikozilasyon ökaryotik proteinlerin katlanmasında önemlidir. Bu süreç ökaryotlarda ve çoğu arkede görülür ama bakterilerde çok enderdir.
N-bağlı oligosakkaritlerde, hedef proteindeki asparajine önce 14 şekerli bir öncül (prekürsör) eklenir. Bu öncülün yapısı çoğu ökaryotta aynıdır, 3 glukoz, 9 mannoz ve 2 N-asetilglukozamin molekülü içerir. Karmaşık bir tepkimeler dizisi ile bu dallı zincir dolikol adı verilen bir taşıyıcı moleküle eklenir ve sonra hedef protein ER lümenine geçerken polipeptit üzerindeki uygun yere aktarılır.
N-bağlı sakkaritlerin üç ana tipi vardır: çok mannozlu oligosakkaritler, karmaşık oligosakkaritler ve hibrit oligosakkaritler.
- Çok mannozluda, sadece iki ve çok sayıda mannoz kalıntısı vardır. Mannoz sayısı, proteine bağlanmadan önce prekürsör oligosakkaritteki sayıya yakındır.
- Karmaşık oligosakkaritlerin böyle adlandırılmalarının nedeni, başka tip sakkaritlerden neredeyse herhangi bir sayıda bulundurabilirler, bu sakkaritler arasında orijinal iki N-asetilglukozaminden de daha fazlası olabilir.
Proteinler, farklı bölgelerinde her iki tip oligosakkaritler ile glikozile olabilirler. Bir oligosakkaritin çok mannozlu mu karmaşık mı olduğu, onun Golgi aygıtında sakkarit değişimi yapan enzimlere olan erişilirliğine bağlı olduğu düşünülmektedir. Eğer sakkarit göreli az erişilir durumdaysa, büyük olasılıkla orojinal çok mannozlu seklinde kalacaktır. Eğer erişilebilir durumdaysa, muhtemelen mannoz kalıntılarının pek çoğu kesilip çıkartılacak ve sakkarit yukarıda belirtilen başka şeker grupları eklenecek şekilde başka değişimlere uğrayacaktır.
Oligosakkaritin bağlandığı asparajin kalıntısı, Asn-X-Ser veya Asn-X-Thr dizisi içinde yer alır, burada X Pro hariç herhangi bir amino asittir. Bu bağlanma bir oligosakkariltransferaz enzimi tarafından gerçekleştirilir. Bağlanmanın ardından, protein doğru olarak katlandıktan sonra, zincirden üç glukoz kalıntısı çıkartılır ve protein ER'den ihraç edilmeye hazır hale gelir. Meydana gelen glikoprotein sonra Golgi aygıtına taşınır, orada bazı mannoz kalıntılarının da çıkartılması mümkündür. Ancak, proteinin doğru taşınması için glikozilasyon gerekli değildir. Glikozilasyonun belli adımlarını engelleyen ilaçlarla veya belli bir glikozilasyon enziminden mahrum mutantlarla yapılan deneyler göstermiştir ki, diğer bakımlardan normal proteinler gene de üretilip hücre içinde doğru mekanlara taşınırlar, bu müdahale hücrenin sağlığını önemli derecede etkilemez. Olgun glikoproteinler çeşitli oligomannozlu N-bağlı oligosakkarit içerebilir, bunlar 5-9 adet mannoz kalıntısı içerebilir. Mannoz kalıntılarının geri kalanının da çıkartılması ile 3 mannoz ve iki N-asetilglukozamin kalıntısı içeren bir 'çekirdek' yapıya ulaşılır. Bu yapı sonradan çeşitli monosakkaritler (galaktoz, , , fukoz ve gibi) eklenerek uzatılır.
O-bağlı glikozilasyon
O-N-asetilgalactozamin (O-GalNAc)
O-bağlı glikozilasyon protein işlenmesinin daha ileri bir aşamasında, muhtemelen Golgi aygıtı içinde olur. Bu süreç, serin veya treonin kalıntılarına UDP-N-asetil-D-galactozamin:polipeptit N-asetilgalaktozaminiltransferaz (EC 2.4.1.41) enzimi tarafından eklenmesi, ardından da başka karbonhidratların (galaktoz ve gibi) eklenmesidir. Bu süreç proteoglikan gibi bazı protein tipleri için önemlidir; başlagıçta glikozilasyonu olmayan proteoglikan çekirdek proteinlere (proteoglycan core proteins) glikozaminoglikan zincirleri eklenir. Bu proteinler serin O-bağlı glikoproteinlerdir ve iki ik ana işlevleri vardır. Bir işlev, bileşenlerini oluşturmak için salgılanmadır, böylece hücreler arasındaki büyük proteoglikan kompleksler aracılığıyla bir hücre bir diğerine bağlanır. Öbür önemli işlev, mukoza salgılarının bir bileşimi olup mukusun "sümüksü" özelliğine verir. Kanda bulunan proteinler genelde O-glikozile değildir, bunun istisnası 1 ve (iki antikor tipi) ve .
O fukoz
O-fukoz, ve tarafından eklenir. Bu iki enzimden birincisi EGF-benzeri tekrar dizileri içeren proteinlere ( proteini gibi), ikincisi ise glikozile eder. EGF-benzeri tekrarlı dizilerde O-fukoz'a sırayla (GlcNAc), , and eklenerek bir tetrasakkarit oluşturulur. Trombospondin tekrar dizilerinde ise bir glukoz eklenmesi ile bir disakkarit oluşturulur. Diğer glikoziltransferazların çoğu Golgi aygıtı'nda işlev verirken bu fukoziltransferazların ikisinin de endoplazmik retikulumda yer alırlar.
O-glukoz
O-glukoz, proteininin EGF-benzeri tekrarlı dizilerde birinci ve ikinci korunmuş sisteinler arasına, ayrıca muhtemelen henüz tespit edilmemiş bir O-glukoziltransferazın diğer substratlarına eklenir.
O-N-asetilglukozamin (O-GlcNAc)
, O-GlcNAc transferaz tarafından serin ve treoninlere eklenir. Bu serin veya treoninlere O-GlcNAc eklenmezse normalde serin/treonin kinazlar tarafından fosforile olurlar. Yani, eğer fosforilasyon olursa O-GlcNAc eklenmez, O-GlcNAc eklenirse forforilasyon olmaz. Fosforilasyon/defosforilasyon hücrelerde sinyalizasyonun düzenlenmesinde çok önemli bir rol oynamakatadır, glikozilasyonun da bununla ilişkili olması konuya ayrı bir boyut getirir. O-GlcNAc eklenmesi ve çıkarılması, etkinleşen yolakların düzenlenmesinde rol oynamaktadır. O-GlcNAc çıkarıcı enzimi kodlayan gen, insülinden bağımsız diyabet mellitus ile ilişkilendirilmiştir. Bu enzim besin algılayıcı sinyalizasyon yolağının son adımında yer alır.
O-mannoz
O-mannozilasyon sırasında mannoz-p-dolikol'daki mannoz, salgı yolağında proteinlerin serin/treonin kalıntılarına eklenir.< O-mannozilasyon hem prokaryot hem ökaryotlarda görülür.
GPI çapa
Özel bir glikozilasyon şekli olarak adlandırılır (İng. GPI anchor). Bu glikozilasyonun tipinin işlevi, bir proteini, bir glikan zincir aracılığyla hidrofobik bir lipid çapaya bağlamaktır (ayrıca bkz. ).
C-mannozilasyon
tekrarlarında triptofan kalıntılarına bir mannoz kalıntısı eklenir. Bu ender görülen bir değişimdir, hem şekerin reaktif bir azot veya oksijen atomu yerine bir karbon atomuna bağlanmış olması bakımından, hem de şekerin asparajin, serin veya treonin değil de bir triptofan kalıntısına bağlanmış olması bakımından.
Ayrıca bakınız
Dış bağlantılar
- Glikobiyoloji ders kitabının glikozilasyonla ilgili bölümleri5 Mart 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde . (İngilizce)
- GlyProt: Proteinlerin sanal N-glikozilasyonu[](İngilizce)
- NetNGlyc6 Mart 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde .: NetNglyc sunucusu insan proteinlerinde N-glikozilasyon konumlarının konumlarını tahmin etmek için Asn-Xaa-Ser/Thr dizilerinin içinde bulunduğu bağlamı inceleyen yapay nöral ağları kullanır
Kaynakça
- ^ a b c Ajit Varki (ed.) (2009). Essentials of Glycobiology (2. bas.). Cold Spring Harbor Laboratories Press. ISBN .
- ^ a b Drickamer, K (2006). Introduction to Glycobiology (2. bas.). Oxford University Press, USA. ISBN .
- ^ Lommel M, Strahl S (2009). "Protein O-mannosylation: conserved from bacteria to humans". Glycobiology. 19 (8). ss. 816-28. doi:10.1093/glycob/cwp066. (PMID) 19429925.
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Glikozilasyon enzimler araciligiyla sakkaritlerin birbirine baglanarak proteinlere veya bagli glikanlar olusturma surecidir Glikozilasyon cevrimle es zamanli ve cevrim sonrasi bir degisim surecidir Glikanlar membran proteinlerinde ve salgilanan proteinlerde cesitli yapisal ve islevsel rollere sahiptir Endoplazmik retikulumda sentezlenen proteinlerin cogunlugu glikozilasyona ugrar Bu surec enzim gudumlu ve konuma ozgundur bu bakimdan enzimsiz yuruyen bir kimyasal tepkime olan farklidir Glikozilasyon ayrica O GlcNAc degisimi olarak sitoplazma ve cekirdekte de gerceklesebilir Alti sinif glikan uretilir 1 asparajin amid azotuna baglanan N bagli glikanlar 2 serin ve treonin kalintilarinin hidroksil oksijenine baglanan O bagli glikanlar 3 serin kalintilarinin hidroksil oksijenine baglanan 4 glikanlarin seramid e bagli oldugu 5 ne protein ve ne lipide bagli olan ve 6 glikan baglari araciligiyla proteinleri lipitlere baglayan Ing GPI anchor IslevHedef proteinlere bagli olan polisakkarit zincirler cesitli islevlere sahiptir Ornegin bazi proteinler once glikozile olmazlarsa dogru katlanmazlar Ayrica asparajinlerin amit azotuna bagli olan polisakkaritler bazi salgilanan proteinleri daha kararli kilar Bu durumlarda glikozilasyon dogru katlanma icin sart degildir ama glikozile olmayan proteinler hizla yikima ugrar Glikozilasyon hucrelerin birbirine yapismasinda da rol oynar MekanizmaGlikozilasyon icin cesitli mekanizmalar vardir ama cogu birkac ortak ozellige sahiptir Glikozilasyon glikasyondan farkli olarak enzimatik bir surectir Verici molekul genelde etkinlesmis bir Surec modifikasyona ugrayacak konum icin ozgundur N bagli glikozilasyon Omurgalilardaki ana N glikan tipleri ustte ve bazi C elegans N glikanlarinin altta karsilastirmali sunumu Ustte cok mannozlu karmasik ve hibrit oligosakkaritler N bagli glikozilasyon okaryotik proteinlerin katlanmasinda onemlidir Bu surec okaryotlarda ve cogu arkede gorulur ama bakterilerde cok enderdir N bagli oligosakkaritlerde hedef proteindeki asparajine once 14 sekerli bir oncul prekursor eklenir Bu onculun yapisi cogu okaryotta aynidir 3 glukoz 9 mannoz ve 2 N asetilglukozamin molekulu icerir Karmasik bir tepkimeler dizisi ile bu dalli zincir dolikol adi verilen bir tasiyici molekule eklenir ve sonra hedef protein ER lumenine gecerken polipeptit uzerindeki uygun yere aktarilir N bagli sakkaritlerin uc ana tipi vardir cok mannozlu oligosakkaritler karmasik oligosakkaritler ve hibrit oligosakkaritler Cok mannozluda sadece iki ve cok sayida mannoz kalintisi vardir Mannoz sayisi proteine baglanmadan once prekursor oligosakkaritteki sayiya yakindir Karmasik oligosakkaritlerin boyle adlandirilmalarinin nedeni baska tip sakkaritlerden neredeyse herhangi bir sayida bulundurabilirler bu sakkaritler arasinda orijinal iki N asetilglukozaminden de daha fazlasi olabilir Proteinler farkli bolgelerinde her iki tip oligosakkaritler ile glikozile olabilirler Bir oligosakkaritin cok mannozlu mu karmasik mi oldugu onun Golgi aygitinda sakkarit degisimi yapan enzimlere olan erisilirligine bagli oldugu dusunulmektedir Eger sakkarit goreli az erisilir durumdaysa buyuk olasilikla orojinal cok mannozlu seklinde kalacaktir Eger erisilebilir durumdaysa muhtemelen mannoz kalintilarinin pek cogu kesilip cikartilacak ve sakkarit yukarida belirtilen baska seker gruplari eklenecek sekilde baska degisimlere ugrayacaktir Oligosakkaritin baglandigi asparajin kalintisi Asn X Ser veya Asn X Thr dizisi icinde yer alir burada X Pro haric herhangi bir amino asittir Bu baglanma bir oligosakkariltransferaz enzimi tarafindan gerceklestirilir Baglanmanin ardindan protein dogru olarak katlandiktan sonra zincirden uc glukoz kalintisi cikartilir ve protein ER den ihrac edilmeye hazir hale gelir Meydana gelen glikoprotein sonra Golgi aygitina tasinir orada bazi mannoz kalintilarinin da cikartilmasi mumkundur Ancak proteinin dogru tasinmasi icin glikozilasyon gerekli degildir Glikozilasyonun belli adimlarini engelleyen ilaclarla veya belli bir glikozilasyon enziminden mahrum mutantlarla yapilan deneyler gostermistir ki diger bakimlardan normal proteinler gene de uretilip hucre icinde dogru mekanlara tasinirlar bu mudahale hucrenin sagligini onemli derecede etkilemez Olgun glikoproteinler cesitli oligomannozlu N bagli oligosakkarit icerebilir bunlar 5 9 adet mannoz kalintisi icerebilir Mannoz kalintilarinin geri kalaninin da cikartilmasi ile 3 mannoz ve iki N asetilglukozamin kalintisi iceren bir cekirdek yapiya ulasilir Bu yapi sonradan cesitli monosakkaritler galaktoz fukoz ve gibi eklenerek uzatilir O bagli glikozilasyon O N asetilgalactozamin O GalNAc O bagli glikozilasyon protein islenmesinin daha ileri bir asamasinda muhtemelen Golgi aygiti icinde olur Bu surec serin veya treonin kalintilarina UDP N asetil D galactozamin polipeptit N asetilgalaktozaminiltransferaz EC 2 4 1 41 enzimi tarafindan eklenmesi ardindan da baska karbonhidratlarin galaktoz ve gibi eklenmesidir Bu surec proteoglikan gibi bazi protein tipleri icin onemlidir baslagicta glikozilasyonu olmayan proteoglikan cekirdek proteinlere proteoglycan core proteins glikozaminoglikan zincirleri eklenir Bu proteinler serin O bagli glikoproteinlerdir ve iki ik ana islevleri vardir Bir islev bilesenlerini olusturmak icin salgilanmadir boylece hucreler arasindaki buyuk proteoglikan kompleksler araciligiyla bir hucre bir digerine baglanir Obur onemli islev mukoza salgilarinin bir bilesimi olup mukusun sumuksu ozelligine verir Kanda bulunan proteinler genelde O glikozile degildir bunun istisnasi 1 ve iki antikor tipi ve O fukoz O fukoz ve tarafindan eklenir Bu iki enzimden birincisi EGF benzeri tekrar dizileri iceren proteinlere proteini gibi ikincisi ise glikozile eder EGF benzeri tekrarli dizilerde O fukoz a sirayla GlcNAc and eklenerek bir tetrasakkarit olusturulur Trombospondin tekrar dizilerinde ise bir glukoz eklenmesi ile bir disakkarit olusturulur Diger glikoziltransferazlarin cogu Golgi aygiti nda islev verirken bu fukoziltransferazlarin ikisinin de endoplazmik retikulumda yer alirlar O glukoz O glukoz proteininin EGF benzeri tekrarli dizilerde birinci ve ikinci korunmus sisteinler arasina ayrica muhtemelen henuz tespit edilmemis bir O glukoziltransferazin diger substratlarina eklenir O N asetilglukozamin O GlcNAc O GlcNAc transferaz tarafindan serin ve treoninlere eklenir Bu serin veya treoninlere O GlcNAc eklenmezse normalde serin treonin kinazlar tarafindan fosforile olurlar Yani eger fosforilasyon olursa O GlcNAc eklenmez O GlcNAc eklenirse forforilasyon olmaz Fosforilasyon defosforilasyon hucrelerde sinyalizasyonun duzenlenmesinde cok onemli bir rol oynamakatadir glikozilasyonun da bununla iliskili olmasi konuya ayri bir boyut getirir O GlcNAc eklenmesi ve cikarilmasi etkinlesen yolaklarin duzenlenmesinde rol oynamaktadir O GlcNAc cikarici enzimi kodlayan gen insulinden bagimsiz diyabet mellitus ile iliskilendirilmistir Bu enzim besin algilayici sinyalizasyon yolaginin son adiminda yer alir O mannoz O mannozilasyon sirasinda mannoz p dolikol daki mannoz salgi yolaginda proteinlerin serin treonin kalintilarina eklenir lt O mannozilasyon hem prokaryot hem okaryotlarda gorulur GPI capa Ozel bir glikozilasyon sekli olarak adlandirilir Ing GPI anchor Bu glikozilasyonun tipinin islevi bir proteini bir glikan zincir araciligyla hidrofobik bir lipid capaya baglamaktir ayrica bkz C mannozilasyon tekrarlarinda triptofan kalintilarina bir mannoz kalintisi eklenir Bu ender gorulen bir degisimdir hem sekerin reaktif bir azot veya oksijen atomu yerine bir karbon atomuna baglanmis olmasi bakimindan hem de sekerin asparajin serin veya treonin degil de bir triptofan kalintisina baglanmis olmasi bakimindan Ayrica bakinizDis baglantilarGlikobiyoloji ders kitabinin glikozilasyonla ilgili bolumleri5 Mart 2009 tarihinde Wayback Machine sitesinde Ingilizce GlyProt Proteinlerin sanal N glikozilasyonu olu kirik baglanti Ingilizce NetNGlyc6 Mart 2010 tarihinde Wayback Machine sitesinde NetNglyc sunucusu insan proteinlerinde N glikozilasyon konumlarinin konumlarini tahmin etmek icin Asn Xaa Ser Thr dizilerinin icinde bulundugu baglami inceleyen yapay noral aglari kullanirKaynakca a b c Ajit Varki ed 2009 Essentials of Glycobiology 2 bas Cold Spring Harbor Laboratories Press ISBN 978 087969770 9 KB1 bakim Fazladan yazi yazar listesi link a b Drickamer K 2006 Introduction to Glycobiology 2 bas Oxford University Press USA ISBN 978 0199282784 Lommel M Strahl S 2009 Protein O mannosylation conserved from bacteria to humans Glycobiology 19 8 ss 816 28 doi 10 1093 glycob cwp066 PMID 19429925