FUNZIONI delle MODIFICAZIONI delle proteine per GLICOSILAZIONE

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Marilena Castellano
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1 FUNZIONI delle MODIFICAZIONI delle proteine per GLICOSILAZIONE - Specificare la struttura tridimensionale: La glicosilazione permette alla proteina di assumere conformazioni tridimensionali complesse. Zuccheri possono formare catene ramificate, in conformazione α e β - FOLDING

2 Ruolo degli oligosaccaridi nel riconoscimento e nell adesione a superfici CODICE DI SUPERFICIE Riconoscimento da parte di lectine Virus che infettano le cell animali Tossine batteriche come colera e pertosse Batteri come Helicobacter pylori Lectine dette selectine mediano interazioni cellula-cellula Recettore per il mannosio 6-fosfato nel Golgi

4 O-GLICOSILAZIONE (Ser/Thr) APPARATO DI GOLGI Oltre 100 enzimi glicosil transferasi Primo monosaccaride aggiunto N-AcetilGal Es. Mucina proteina secreta dalle cellule di epiteli respiratorio e garstrointestinale Nel citosol e nucleo esistono anche monoglicosilazioni (N-acetilGlc) a carico di proteine ad opera di glicosil transferasi che hanno significato regolatorio

5 Residui monosaccaridici che si ritrovano comunemente nelle glicoproteine

6 Gli Antigeni del sistema AB0 del sangue umano I tre antigeni dipendono dalla struttura degli zuccheri terminali nella componente oligosaccaridica di questi glicolipidi e glicoproteine. La presenza o l assenza di particolari glicosiltransferasi determinano il gruppo sanguigno di un individuo

7 Zuccheri attivati da nucleotidi sono donatori di monosaccaridi nella sintesi di oligosaccaridi catalizzata da glicosil transferasi Nucleotidi e corrispondenti monosaccaridi nelle reazioni catalizzate da Glicosil Transferasi UDP N-acetilglucosamina N-acetilgalattosamina N-acetilmuramico Galattosio Glucosio Acido Glucuronico Xilosio GDP Fucosio Mannosio CMP Acido sialico

8 LE PROTEINE NEL RER SUBISCONO MODIFICAZIONI che hanno un ruolo importante nel loro ripiegamento 1. FORMAZIONE DI PONTI DISOLFURO 2. N-GLICOSILAZIONE (Asn) 3. RIMODELLAMENTO DELLE CATENE OLIGOSACCARIDICHE 4. QUALITY CONTROL NEL RETICOLO ENDOPLASMATICO SONO PRESENTI NUMEROSE PROTEINE CHE SVOLGONO FUNZIONI DI CHAPERONI. QUESTE PROTEINE: 1. INTERVENGONO NEL RIPIEGAMENTO DELLE PROTEINE IN TRANSITO 2. IMPEDISCONO CHE PROTEINE NON CORRETTAMENTE RIPIEGATE ESCANO DAL RER. ESEMPI: BiP (HSP70) - CALNEXINA - CALRETICULINA

9 N-GLICOSILAZIONE (Asn) Reticolo Endoplasmico OT OLIGOSACCARIDE TRANSFERASI ASN-X-SER/THR

10 N-GLICOSILAZIONE ASPARAGINA H O N-C-C-X- Ser Thr H CH 2 C=O NH OLIGOSACCARIDE Complesso 14 zuccheri

11 Struttura schematica del complesso del traslocone

12 LA N-GLICOSILAZIONE AVVIENE CO-TRADUZIONALMENTE Glicosilazione di residui di asn nel RE. Oligosaccaride transferasi trasferisce l oligosaccaride Glc 3 - Man 9 -NacGlc 2 (14 unità) dal lipide Dolicolo a residui di asparagina del polipeptide nascente durante la loro traslocazione attraverso la membrana del RER (traslocone). La transferasi può essere parte del complesso del traslocone

13 Sintesi del Dolicolo unità ISOPRENICHE Reazioni terminali nella biosintesi del Dolicolo-P

14 SINTESI DELL OLIGOSACCARIDE PRECURSORE SUL DOLICOLO CTP chinasi Un oligosaccaride attivato viene costruito per aggiunta sequenziale di singole unità di monosaccaridi Il gruppo viene poi trasferito alla catena laterale di un residuo di Asn di una proteina nascente nel lume del RE

15 Biosintesi di oligosaccaridi di proteine N-glicosilate a livello della membrana del reticolo endoplasmico

16 RIMODELLAMENTO DELLE CATENE OLIGOSACCARIDICHE Elaborazione degli N-oligosaccaridi nel RER Controllo nella formazione della proteina, contemporaneamente alla rimozione dei monosaccaridi viene completato il folding Nel RER vengono rimosse 4 unità: 3Glc e 1Man

17 QUALITY CONTROL Sistema di controllo della qualità del ripiegamento delle proteine nel RE Glicoproteine correttamente ripiegate (pronte per essere esportate dal RE) Proteine nascenti glucosilate Complesso con la calnessina (non può essere esportato dal RE)

18 RUOLO dell N-GLICOSILAZIONE nel RIPIEGAMENTO

19 PROTEINE DEL RER RIPIEGATE MALE POSSONO ESSERE RETROTRASPORTATE E DEGRADATE

20 * Nel Golgi, degli oligosaccaridi concatenati nel RER, rimangono 2 NacetilGlc e 3 Man *

21 Tipica struttura di N-oligosaccaridi (a) ad alto contenuto di mannosio, (b) complessi, e (c) ibridi

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