Глипиация

Глипирование представляет собой добавление путем ковалентного связывания гликозилфосфатидилинозитолового ( GPI) якоря и является распространенной посттрансляционной модификацией , которая локализует белки на клеточных мембранах. Этот особый вид гликозилирования широко обнаружен на поверхностных гликопротеинах эукариот и некоторых архей . ^{[ 1 ]}

Якоря GPI состоят из линкера фосфоэтаноламина, который связывается с С-концом белков-мишеней. Основная структура гликана имеет фосфолипидный хвост, который прикрепляет структуру к мембране.

Как липидная часть хвоста, так и остатки сахаров в гликановом ядре имеют значительные различия. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}^{[ 7 ]} демонстрируя огромное функциональное разнообразие, которое включает в себя передачу сигналов, клеточную адгезию и иммунное распознавание. ^{[ 8 ]} Якоря GPI также могут расщепляться такими ферментами, как фосфолипаза C, чтобы регулировать локализацию белков, закрепленных на плазматической мембране.

Механизм

Подобно гликану-предшественнику, используемому для N-гликозилирования , биосинтез якоря GPI начинается на цитоплазматическом листке ЭР и завершается на люминальной стороне. Во время этого процесса 3-4 Man и различные другие сахара (например, GlcNAc, Gal) встраиваются в молекулу фосфатидилинозитола (PI), встроенную в мембрану, с использованием сахаров, полученных из сахарных нуклеотидов и долихол-P-маннозы снаружи и внутри ЭР. соответственно. Кроме того, 2-3 линкерных остатка фосфоэтаноламина (EtN-P) передаются из фосфатидилэтаноламина в просвет ЭР, чтобы облегчить связывание якоря с белками. ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]}^{[ 11 ]}^{[ 12 ]}^{[ 13 ]}

Белки, предназначенные для глипиирования, имеют две сигнальные последовательности:

N -концевая сигнальная последовательность, которая управляет котрансляционным транспортом в ЭР.
С -концевая сигнальная последовательность, распознаваемая трансамидазой GPI (GPIT). ^[8]

GPIT не имеет консенсусной последовательности, но вместо этого распознает мотив C-концевой последовательности, который позволяет ему ковалентно прикреплять якорь GPI к аминокислоте в последовательности. Эта С-концевая последовательность встраивается в мембрану ЭР сразу после трансляции, а затем белок отщепляется от последовательности и прикрепляется к предварительно сформированному якорю GPI. ^{[ 14 ]}^{[ 15 ]}

Прогнозирование сайтов глипиирования в белках

In silico предсказание сайтов глипиирования может быть выполнено с помощью:

Ссылки

^ Кобаяши Т. и др. (1997)Присутствие GPI-связанного белка(ов) у археобактерии Sulfolobus acidocaldarius, тесно связанной с эукариотами. Биохим Биофиз Акта. 1334, 1-4.
^ Носжан О. и др. (1997)Белки GPI млекопитающих: сортировка, размещение в мембранах и функции. Биохим Биофиз Акта. 1331, 153–86.
^ Томас JR и др. (1990)Структура, биосинтез и функции гликозилфосфатидилинозитолов . Биохимия. 29, 5413-22.
^ Икезава Х. (2002) Белки, заякоренные в гликозилфосфатидилинозитоле (GPI). Биол Фарм Булл. 25, 409-17.
^ Брюис И.А. и др. (1995)Структуры гликозил-фосфатидилинозитоловых якорей дипептидазы почечной мембраны свиньи и человека. Комплексные структурные исследования свиного якоря и межвидовое сравнение структур гликанового ядра. J Биол Хим. 270, 22946-56.
^ Low MG (1989) Гликозил-фосфатидилинозитол: универсальный якорь для белков клеточной поверхности . ФАСЭБ Дж. 3, 1600-8.
^ Low MG и Saltiel AR (1988) Структурные и функциональные роли гликозил-фосфатидилинозитола в мембранах. Наука. 239, 268-75.
^ Вайнаускас С. и Менон А.К. (2006) Этаноламинфосфат, связанный с первым маннозным остатком липидов гликозилфосфатидилинозитола (GPI), является основной особенностью структуры GPI, которая распознается трансамидазой GPI человека. J Биол Хим. 281, 38358-64.
^ Менон АК и др. (1993)Фосфатидилэтаноламин является донором концевой фосфоэтаноламиновой группы в трипаносомных гликозилфосфатидилинозитолах. ЭМБО Дж. 12, 1907–14.
^ Менон АК и др. (1990)Биосинтез гликозил-фосфатидилинозитоловых липидов у Trypanosoma brucei: участие маннозил-фосфорилдолихола в качестве донора маннозы. ЭМБО Дж. 9, 4249-58.
^ Менон А.К. и Стивенс В.Л. (1992)Фосфатидилэтаноламин является донором остатка этаноламина, связывающего гликозилфосфатидилинозитоловый якорь с белком. J Биол Хим. 267, 15277-80.
^ Орлеан П. (1990)Долихолфосфатманнозосинтаза необходима in vivo для гликозил-фосфатидилинозитолового закрепления мембраны, O-маннозилирования и N-гликозилирования белка в saccharomyces cerevisiae. Мол Клеточная Биол. 10, 5796-805.
^ Имхоф И. и др. (2000)Фосфатидилэтаноламин является донором фосфорилэтаноламина, связанного с альфа1,4-связанной маннозой структур GPI дрожжей. Гликобиология. 10, 1271-5.
^ Киносита Т. и др. (1995)Нарушение синтеза гликозил-фосфатидилинозитолового якоря и пароксизмальная ночная гемоглобинурия. Адв Иммунол. 60, 57-103.
^ Уденфренд С. и Кодукула К. (1995) Как образуются мембранные белки, закрепленные гликозилфосфатидилинозитолом. Анну Рев Биохим. 64, 563-91.

[1] Кобаяши Т. и др. (1997)Присутствие GPI-связанного белка(ов) у археобактерии Sulfolobus acidocaldarius, тесно связанной с эукариотами. Биохим Биофиз Акта. 1334, 1-4.

[2] Носжан О. и др. (1997)Белки GPI млекопитающих: сортировка, размещение в мембранах и функции. Биохим Биофиз Акта. 1331, 153–86.

[3] Томас JR и др. (1990)Структура, биосинтез и функции гликозилфосфатидилинозитолов . Биохимия. 29, 5413-22.

[4] Икезава Х. (2002) Белки, заякоренные в гликозилфосфатидилинозитоле (GPI). Биол Фарм Булл. 25, 409-17.

[5] Брюис И.А. и др. (1995)Структуры гликозил-фосфатидилинозитоловых якорей дипептидазы почечной мембраны свиньи и человека. Комплексные структурные исследования свиного якоря и межвидовое сравнение структур гликанового ядра. J Биол Хим. 270, 22946-56.

[6] Low MG (1989) Гликозил-фосфатидилинозитол: универсальный якорь для белков клеточной поверхности . ФАСЭБ Дж. 3, 1600-8.

[7] Low MG и Saltiel AR (1988) Структурные и функциональные роли гликозил-фосфатидилинозитола в мембранах. Наука. 239, 268-75.

[8] Вайнаускас С. и Менон А.К. (2006) Этаноламинфосфат, связанный с первым маннозным остатком липидов гликозилфосфатидилинозитола (GPI), является основной особенностью структуры GPI, которая распознается трансамидазой GPI человека. J Биол Хим. 281, 38358-64.

[9] Менон АК и др. (1993)Фосфатидилэтаноламин является донором концевой фосфоэтаноламиновой группы в трипаносомных гликозилфосфатидилинозитолах. ЭМБО Дж. 12, 1907–14.

[10] Менон АК и др. (1990)Биосинтез гликозил-фосфатидилинозитоловых липидов у Trypanosoma brucei: участие маннозил-фосфорилдолихола в качестве донора маннозы. ЭМБО Дж. 9, 4249-58.

[11] Менон А.К. и Стивенс В.Л. (1992)Фосфатидилэтаноламин является донором остатка этаноламина, связывающего гликозилфосфатидилинозитоловый якорь с белком. J Биол Хим. 267, 15277-80.

[12] Орлеан П. (1990)Долихолфосфатманнозосинтаза необходима in vivo для гликозил-фосфатидилинозитолового закрепления мембраны, O-маннозилирования и N-гликозилирования белка в saccharomyces cerevisiae. Мол Клеточная Биол. 10, 5796-805.

[13] Имхоф И. и др. (2000)Фосфатидилэтаноламин является донором фосфорилэтаноламина, связанного с альфа1,4-связанной маннозой структур GPI дрожжей. Гликобиология. 10, 1271-5.

[Kinoshita-14] Киносита Т. и др. (1995)Нарушение синтеза гликозил-фосфатидилинозитолового якоря и пароксизмальная ночная гемоглобинурия. Адв Иммунол. 60, 57-103.

[15] Уденфренд С. и Кодукула К. (1995) Как образуются мембранные белки, закрепленные гликозилфосфатидилинозитолом. Анну Рев Биохим. 64, 563-91.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]