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糖基化英语:Glycosylation)是在的控制下, 蛋白質脂質附加上糖類的過程。此過程為四種共轉譯(co-translational)與後轉譯修飾的的一種形式,發生於高基氏體。蛋白質經過糖基化作用之後,可形成糖蛋白。 聚醣在膜和分泌蛋白中發揮多種結構和功能作用[1]。在粗面內質網中合成的大多數蛋白質經歷糖基化。 它是一種導向的位點特異性過程,而與糖化的非酶促化學反應相反。 糖基化也作為O-GlcNAc修飾存在於細胞質細胞核中。 Aglycosylation是工程化抗體繞過糖基化的一個特徵[2][3]

目录

目的编辑

糖基化是碳水化合物與靶高分子(通常是蛋白質脂質共價連接的過程。 這種修改具有各種功能[4] 。 例如,一些蛋白質不能正確折疊,除非它們是糖基化的[1] 。 在其他情況下,蛋白質不穩定,除非它們含有在某些天冬酰胺殘基的酰胺氮處連接的寡糖。

總的來說,糖基化需要通過形成它的可能的進化選擇壓力來理解。 在一個模型中,多樣化可以純粹視為內生功能的結果。 然而,更可能的是,通過逃避病原體感染機制(例如,螺桿菌英语Helicobacter附著於末端糖殘基)來驅動多樣化,並且然後內源地利用多細胞生物體內的多樣性。

糖蛋白多樣性编辑

糖基化增加了蛋白質組(Proteome)的多樣性,因為幾乎糖基化的每個方面都可以被修飾,包括:

  • 糖苷鍵 - 聚醣連接的位點
  • 聚醣組合物 - 與給定蛋白質連接的醣類型
  • 聚醣結構 - 可以是未支化的或支鏈的糖鏈
  • 聚醣長度 - 可以是短鍊或長鏈寡糖

機制编辑

有許多醣基化機制,儘管大多數有共同的特徵[1]

  • 糖化不同,糖基化是酶促過程。 實際上,糖基化被認為是最複雜的翻譯後修飾,因為涉及大量的酶促步驟[5]
  • 供體分子通常是活化的核苷酸糖英语Nucleotide sugar
  • 該過程是非模板化的(與DNA轉錄或蛋白質翻譯不同); 相反,細胞依賴於將酶分離到不同的細胞區室(例如,內質網高爾基體中的池中)。 因此,糖基化是位點特異性修飾。

臨床编辑

據報導,人類中有超過40種糖基化紊亂英语Congenital disorder of glycosylation[6]。 這些可以分為四組:蛋白質N-糖基化紊亂,蛋白質O-糖基化紊亂,脂質糖基化紊亂,和其他糖基化途徑以及多種糖基化途徑紊亂。 對於任何這些疾病都沒有有效的治療方法。

對治療效果的影響编辑

據報導,哺乳動物糖基化可以改善生物治療藥物的治療功效。 例如,在HEK 293平台中表達的重組人類的干扰素伽玛(干擾素-γ)的治療功效針對抗藥性卵巢癌細胞係得到改善[7]

参阅编辑

参考文献编辑

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Varki A (编). Essentials of Glycobiology 2nd. Cold Spring Harbor Laboratories Press. ISBN 978-0-87969-770-9. 
  2. ^ Jung ST, Kang TH, Kelton W, Georgiou G. Bypassing glycosylation: engineering aglycosylated full-length IgG antibodies for human therapy. Current Opinion in Biotechnology. December 2011, 22 (6): 858–67. PMID 21420850. doi:10.1016/j.copbio.2011.03.002. 
  3. ^ Transgenic plants of Nicotiana tabacum L. express aglycosylated monoclonal antibody with antitumor activity. Biotecnologia Aplicada. 2013. 
  4. ^ Drickamer K, Taylor ME. Introduction to Glycobiology 2nd. Oxford University Press, USA. 2006. ISBN 978-0-19-928278-4. 
  5. ^ Walsh C. Posttranslational Modification of Proteins: Expanding Nature's Inventory. Roberts and Co. Publishers, Englewood, CO. 2006. ISBN 0974707732. 
  6. ^ Jaeken J. Congenital disorders of glycosylation. Handbook of Clinical Neurology. 2013, 113: 1737–43. PMID 23622397. doi:10.1016/B978-0-444-59565-2.00044-7. 
  7. ^ Razaghi A, Villacrés C, Jung V, Mashkour N, Butler M, Owens L, Heimann K. Improved therapeutic efficacy of mammalian expressed-recombinant interferon gamma against ovarian cancer cells. Experimental Cell Research. October 2017, 359 (1): 20–29. PMID 28803068. doi:10.1016/j.yexcr.2017.08.014. 

外部連結编辑