1631210424-fcd136b4f3723217ae7fe721f8d45b62 (Лекция 15 - Гликозилирование белков)

PDF-файл 1631210424-fcd136b4f3723217ae7fe721f8d45b62 (Лекция 15 - Гликозилирование белков) Биоорганическая химия (110916): Лекции - 8 семестр1631210424-fcd136b4f3723217ae7fe721f8d45b62 (Лекция 15 - Гликозилирование белков) - PDF (110916) - СтудИзба2021-09-09СтудИзба

Описание файла

PDF-файл из архива "Лекция 15 - Гликозилирование белков", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "биоорганическая химия" из 8 семестр, которые можно найти в файловом архиве НГУ. Не смотря на прямую связь этого архива с НГУ, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр PDF-файла онлайн

Текст из PDF

ПОСТТРАНСЛЯЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВОбратите внимание! Необходимо выполнять домашнее задание!Вопросы задаются в слайдах презентации. Они помечены красным жирным шрифтом.Кому недостаточно материала презентации, загляните на стр. учебника Д.Г. Кнорре, Т.С.Годовикова. С.Д. Мызина, О.С. Федорова «Биоорганическая химия». Учебник: Северин«Биохимия».Ребята, сегодня (2 февраля) у нас лекционное занятие будет проходить дистанционно.

С 9февраля лекции буду походить в очной форме в конференц-зале.ПОСТТРАНСЛЯЦИОННАЯ И ХИМИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ БЕЛКОВО-гликозилирование белков. Посттрансляционное присоединение углеводов к боковым радикалам аспарагина, серина, треонина игидроксилизина.Неферментативное гликирование белков.Роль биооргаников в исследовании процессов, связанных с гликозилированием и гликированием белков.Биоортогональные реакции для анализа межмолекулярных взаимодействий in vitro и in vivo. Требования, предъявляемые креакциям, относящимся к «клик»-химии. Азид-алкиновое циклоприсоединение (медь-катализируемый вариант, Cu-catalyzedazide-alkyne cycloaddition «CuAAC» и реакция, промотируемая напряжением, strain-promoted azide-alkyne cycloaddition«SPAAC»).Синтез белков, содержащих биоортогональные функциональные группы.ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ БЕЛКОВ (реакции нуклеофильного замещения)Гликопротеины и протеогликаны.Сахара в живой природе встречаются не только в самостоятельномвиде, но и в виде более сложных конструкций, в частности аддуктов сбелками – гликопротеинов и высокомолекулярных соединений,состоящих из белка с высокой степенью гликозилирования, углеводныеостатки которых представляют собой длинные неразветвленныеполисахаридные цепи.Присоединение олигосахаридов к белкам (гликозилирование) являетсяодним из важнейших видов посттрансляционной модификации белков.Эта модификация обеспечивает локализацию белка внутри клетки.Обычно остатки сахара связаны с амидной группой аспарагина илиОН-группами серина, треонина или гидроксилизина.Многие белки, включая транскрипционные факторы, белки ядерныхпор, онкопротеины, содержат моносахаридный остаток Nацетилглюкозамина, который вводится в белок с помощью O-GlcNAcтрансферазы и отщепляется соответствующей гидролазой.Короткие О-гликозидные цепи в О-гликопротеинах, важные дляпроявления транскрипционной активности, могут служить элементомузнавания при взаимодействии с мембранными клеточнымирецепторами, принимающими участие в проведении сигнала в клетку..Реагенты для присоединения остаткасахара к белкам.

Биохимия (Учебник:Северин «Биохимия». Стр. 703-712).Гликопротеины представляют собой производные белков, вкоторых к определенным остаткам аминокислот присоединеныолигосахариды. Полисахаридные цепи гликозаминогликановсинтезируются путем последовательного присоединениямоносахаридов. Донорами моносахаридов являютсясоответствующие нуклеотид-сахара. Реакции синтезагликозаминогликанов катализирую ферменты семействатрансфераз. Эти трансферазы локализованы на мембранахаппарата Гольджи. Сюда по каналам эндоплазматическогоретикулума поступает коровый белок, синтезированный нарибосомах, к которому присоединяются моносахаридысвязующей области и затем наращивается вся полисахариднаяцепь.Аминосахара синтезируются из глюкозы; в соединительной ткани около 20%глюкозы используется таким образом.

Непосредственным предшественником Nацетилглюкозамина, N-ацетилгалактозамина и сиаловой кислоты являетсяфруктозо-6-фосфат. Источником NH2 -групп в этих сахарах служит глутамин.Аминосахар далее ацетилируется с помощью ацетил-CоA. Активированнымиформами этих аминосахаров служат их UDP-производные.Гликозилирование является многоступенчатым процессом, который начинается на внешнейстороне эндоплазматического ретикулума, продолжается на его внутренней стороне изавершается в аппарате Гольджи.Большинство белков, синтезируемых на мембраносвязанных рибосомах, гликозилируются припереносе в полость эндоплазматического ретикулума. Образование N-гликозидов начинается вэндоплазматическом ретикулуме с катализируемого олигосахарилтрансферазой переноса набелок разветвленного тетрадекасахаридного фрагмента (Glc3Man9(GlcNAc)2), доноромкоторого служит углеводсодержащий долихолпирофосфат, погруженный в полостной слоймембраны.

Гликозидазы «подстригают» олигосахариды, отщепляя избыточные остаткиглюкозы и маннозы.N-гликозилирование белков происходит по карбоксамидному атому азота остатка аспарагина впоследовательности Asn-X-Ser/Thr. Не все последовательности Asn-X-Ser/Thr подходят длягликозилирования. Считается, что гликозилируется остаток аспарагина в трипептиде,входящем в состав β-петли, в которой пептидная связь образована между аминогруппойаспарагина и карбоксильной группой серина или треонина.Огромное многообразие гликопротеинов обеспечивается последующим процессингомсвязанного с белком тетрадекасахаридного остатка, который обусловлен действием рядагликозидаз и гликозилтрансфераз.

Образовавшийся после удаления двух остатков глюкозы(Glc) гликопротеин, содержащий N-связанный додекасахаридный остаток, служит местомопознавания белками-шаперонами: калнексином икалретикулином, помогающимигликопротеину принять правильную пространственную структуру во время его перемещенияот места синтеза на мембрансвязанных рибосомах во внутреннюю часть эндоплазматическогоретикулума. После отщепления третьего остатка глюкозы гликозидазой эндоплазматическогоретикулума шапероны теряют сродство к ундекасахариду и диссоциируют из комплекса сгликопротеином.

UDP-глюкоза:гликопротеин гликозилтрансфераза переносит назад остатокглюкозы на ундекасахарид, что заставляет калнексин и калретикулин вступить в следующийэтап рефолдинга гликопротеина. Таким образом осуществляется контроль за поддержаниемфункционально значимой структурной организации секретируемых гликопротеинов.Если гликопротеин не будет свернут правильным образом в течение нескольких цикловдегликозилирования-регликозилирования, он переносится в цитозоль, где подвергаетсяполиубиквитилированию с помощью Е3-лигазы, являющейся составной частью системыдеградации неправильно свернутых белков в эндоплазматическом ретикулуме, игидролизуется в протеасомах.ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ БЕЛКОВ(реакции нуклеофильногозамещения)ГЛИКОЗИЛИРОВАНИЕ БЕЛКОВ (реакции нуклеофильного замещения)Правильно свернутый Man9(GlcNAc)2N-гликопротеин с помощью маннозидаз эндоплазматическогоретикулума и аппарата Гольджи теряет шесть остатков маннозы с образованием связанного с белкомкорового пентасахарида Man3(GlcNAc)2.

Последний может присоединять с помощью различныхгликозилтрансфераз всевозможные моносахариды, разнообразие которых характерно дляэндоплазматического ретикулума и аппарата Гольджи. В результате этого число различныхгликопротеинов измеряется десятками тысяч.Присоединение углеводов к белкам чаще всего имеет информационное значение, нацеливая белкина определенные мишени, в одних случаях предопределяя его секрецию, в других – определяялокализацию белка в клетке или на клеточной мембране. Наличие на конце олигосахарида остаткасиаловой (ацетилнейраминовой) кислоты определяет устойчивость клетки.

Например, уэритроцитов наличие у мембранного белка гликофорина олигосахарида, оканчивающегося остаткомсиаловой кислоты, предохраняет эритроцит от преждевременного разрушения, а удаление этогоостатка специальным ферментом сиалидазой превращает его в «старый», подлежащийуничтожению эритроцит.Посмотрим как наше знание процессов, протекающих в живых организмах,способствует созданию молекулярных инструментов для исследования клеточныхпроцессов, связанных с гликозилированием белков, или для получениялекарственных препаратов на основе гликозилированных белков.Те, кто силен в органической химии, сможет решить проблемуиспользования химических реакций для получения молекулярныхинструментов, предназначенных для исследования клеточных процессов,связанных с гликозилированием белков, или для получения лекарственныхпрепаратов на основе гликозилированных белковРоль биооргаников в исследовании клеточных процессов, связанных с гликозилированием белковБиоорганики знают биохимию и понимают какиемолекулы участвуют в процессах гликозилированиябелков.Биоорганики знают органическую химию, поэтому могутприменить свои знания при синтезе аналогов субстратов дляферментов, принимающих участие в гликозилированиибелков.

Например, оказалось, что азидопроизводное глюкозы(Ac)4GlcNAz может вовлекаться в клеточные процессы, приэтом в белок будет вводится остаток сахара, содержащийазидогруппу. Попробуйте получить азидопроизводноеглюкозы ((Ac)4GlcNAz), исходя из молекулы глюкозы.Возникает вопрос: «С какой целью в гликозилированный белок вводитсяазидогруппа?»Получение гликозилированного белка, содержащего биоортогональную функциональную группу — азидлибо алкин (reporter), обеспечивает возможность селективно пометить белок после введение в клеткуметки (probe), например остатка флуоресцентного красителя, снабжённой комплементарнойфункциональной группой (фосфин, циклооктин либо азид).

На следующем этапе возможно получитьинформацию о природе меченого белка.Использование биоортогональной реакции на практике обычно осуществляют в две стадии. Сначала изучаемоесоединение модифицируют биоортогональной функциональной группой внутри клетки. Затем в системувводят низкомолекулярную метку, содержащую комплементарную функциональную группу, и в результатебиоортогональнй реакции происходит селективная модификация (мечение) данного соединения. В дальнейшемвведенная метка позволяет наблюдать за модифицированным субстратом.Обсудим подробнее возможности биоортогональных реакций.БИООРТОГОНАЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ• Несмотря на то, что в области органической химии открыто, изучено и описано множествохимических реакций, практически ни одна из них не может быть проведена в клетке или в организметак, чтобы затронуть лишь интересующее исследователя соединение (белок, ДНК, метаболит и др.).Так происходит потому, что биомолекулы содержат большое количество весьма похожих пореакционной способности функциональных групп (преимущественно нуклеофильных), и реакция, вкоторую вступает изучаемое соединение, неизбежно затронет и другие молекулы, содержащиеподобные функциональные группы.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5288
Авторов
на СтудИзбе
417
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее