гликопротеины
ГЛИКОПРОТЕИНЫ (гликопротеиды)
соед., в молекулах которых остатки олиго- или полисахаридов ковалентно связаны (О- или N-гликозидными связями) с полипептидными цепями белка. Г. широко распространены в природе. К ним относятся важные компоненты сыворотки крови (иммуноглобулины, трансферины и др.), групповые вещества крови, определяющие групповую принадлежность крови человека и животных, антигены мн. вирусов (гриппа, кори, энцефалита и др.), некоторые гормоны, лектины, ферменты.
В образовании О-гликозидной углевод-белковой связи участвуют гидроксиаминокислоты; известны комбинации галактоза (Оа1)-гидроксилизин, галактоза или арабинозагидроксипролин, но чаще в узле углевод-белковой связи находятся серии или треонин. Известно присоединение остатков N-ацетилглюкозамина (GlcNAc), маннозы (Man) и галактозы к серину, фукозы (Fuс) — к треонину, однако подавляющее большинство таких Г. содержит в узле углевод-белковой связи один и тот же дисахаридный фрагмент (т. наз. кор, или стержень), который состоит из остатков галактозы и N-ацетилгалактозамина (GalNAc) и имеет строение
Усложнение углеводной цепи О-гликозилпротеинов происходит в результате присоединения к кору остатков N-ацетиллактозамина
В более сложном олигосахариде, выделенном из этого же источника, дополнит. остаток N-ацетиллактозамина связан с остатком N-ацетилгалактозамина:
Такие сложные олигосахаридные цепи обнаружены гл. обр. в групповых веществах крови. Структура углеводных цепей из др. источников м. б. выражена общей формулой:
где R и R'-фукоза и (или) N-ацетилнейраминовая кислота. Полипептидные цепи О-гликозилпротеинов, в отличие от обычных белков, сильно обогащены остатками серина и треонина.
В Г., у которых углеводная и полипептидная цепи соединены N-гликозидными (гликозил-амидными) связями (N-гликозилпротеины), остаток N-ацетилглюкозамина связан с атомом N амидной группы остатка аспарагина в полипептидной цепи. В этом случае кор углеводной цепи Г. — пентасахарид:
Углеводные цепи у N-гликозилпротеинов м. б. двух типов — гликозилманнозные (II) или комплексные (III):
В состав первых входит только манноза и N-ацетилглюкозамин. Комплексные цепи содержат дополнительно галактозу, а также фукозу или N-ацетилнейраминовую кислоту и образуются в результате трансформации олигоманнозидных цепей при биосинтезе Г.
Ветвление углеводных цепей в О- и N-гликозилпротеинах осуществляется присоединением к кору нескольких остатков N-ацетиллактозамина, в зависимости от числа остатков которого образуются углеводные цепи, содержащие 2, 3 или 4 ветви, или антенны. Например, в состав т. наз. α-кислого Г. сыворотки крови входят четырехантенные углеводные цепи:
Полипептидная цепь N-гликозилпротеинов по составу аминокислот не отличается от обычных сывороточных белков. Г. поверхности клеток ответственны за межклеточные взаимод. и реакции клетки с внеш. средой. Биол. специфичность О-гликозилпротеинов находится обычно в зависимости от структуры углеводной компоненты молекулы. За биол. специфичность N-гликозилпротеинов (напр., иммуноглобулинов, антигенов вирусов) ответственна в осн. белковая компонента молекулы, а углеводные цепи участвуют гл. обр. в формировании и поддержании необходимой конформа-ции молекулы.
Лит.: Гликопротеины, пер. с англ., т. 1–2, М., 1969; Деревицкая В. А., "Биоорганическая химия", 1983,т. 9,№ 5, с. 581–615;ее же, в кн.: Прогресс химии углеводов, М., 1985, с. 97–125; Хьюз Р., Гликопротеины, пер. с англ., М., 1985; Sharon N., Lis H., в кн.: Proteins, cd. by H. Neurath, R. Hill, v. 5, N.Y., 1982, p. 1–144.
В. А. Деревицкая
Химическая энциклопедия