Взаимодействие белок-углевод

редактировать

Взаимодействие углевод-белок - это межмолекулярные и внутримолекулярные взаимодействия между белковыми и углеводными частями. Эти взаимодействия образуются основа специфического распознавания углеводов лектинами. Углеводы являются важными биополимерами и выполняют множество функций. Часто углеводы выполняют функцию элемента распознавания. То есть они специально распознаются другими r биомолекул. Белки, связывающие углеводные структуры, известны как лектины. По сравнению с изучением взаимодействия белок-белок и белок-ДНК, ученые узнали о связывании белок-углевод относительно недавно.

Многие из этих взаимодействий связаны с углеводами, обнаруженными на поверхности клетки, как часть мембрана гликопротеин или гликолипид. Эти взаимодействия могут играть роль в клеточной адгезии и других событиях клеточного распознавания. Внутримолекулярные углеводно-белковые взаимодействия относятся к взаимодействиям между гликаном и полипептидными фрагментами в гликопротеинах или гликозилированных белках.

Содержание

  • 1 Классификация
    • 1.1 Лектин
      • 1.1.1 C-тип
      • 1.1.2 P-тип
      • 1.1.3 I-тип
    • 1.2 Антитело
  • 2 Биологическая функция
  • 3 Методы исследования
  • 4 Достижения в изучении связывания белок-углевод
  • 5 Ссылки

Классификация

Как правило, существует два типа связывания углеводов с белками, которые важны в биологических процессах: лектин и антитела.

Лектин

Лектин представляет собой вид белка, который может связываться с углеводами с помощью их доменов распознавания углеводов (CRD). Мы могли бы использовать разные CRD для их классификации.

C-type

Ca требуется для активации привязки. Са связывается с белком и углеводом нековалентной связью. Белок, связывающий маннозу (MBP), содержит CRD C-типа.

Белок-углеводное связывание.png

P-тип

Маннозо-6-фосфат двух типов может распознавать фосфорилированный сахарид. Один из них зависит от катионов, а другой не требует катионов для активации.

I-тип

Лектин I-типа, названный из иммуноглобулиноподобного домена. Сиалоадгезин - один из лектинов I-типа, который специфически связывается с сиаловой кислотой.

Антитело

Большинство антител имеют аналогичную структуру, за исключением гипервариабельной области, которая называется сайтом связывания антигена. Эта область состоит из комбинации различных аминокислот. Когда антиген представляет собой разновидность углевода (полисахарид ), связывание можно рассматривать как белок-углеводное взаимодействие.

Биологическая функция

Взаимодействие белков и углеводов играет важную роль в биологической функции.

  • Клеточная адгезия
  • Передача сигнала
  • Распознавание хозяина-патогена
  • Воспаление
  • Стабилизация структуры белка

Методы исследования

  • X -Лучевая кристаллография

Как и другие исследования органических молекул, рентгеновская кристаллография является очень полезным инструментом для получения подробной информации о взаимодействии между углеводом и белком.

  • Исследование ЯМР

Используя титрование, NOESY (N uclear O verhauser E ffect S pectroscop Y ), эксперименты CIDNP, специфичность и аффинность связывания, Константы ассоциации и равновесные термодинамические параметры связывания углевод-белок могут быть изучены.

  • Молекулярное моделирование

Во многих случаях требуется информация о конформации, однако иногда ее невозможно получить непосредственно из экспериментов. Таким образом, используется подход к построению модели, основанный на знаниях.

  • Флуоресцентная спектрометрия

Флуоресцентная спектрометрия является полезным инструментом и имеет свои преимущества: отсутствие процедуры разделения и множество способов получить источник флуорофора: есть некоторые аминокислоты и лиганды, которые имеют флуорофор после активации.

  • Интерферометрия с двойной поляризацией

Интерферометрия с двойной поляризацией - это аналитический метод без меток для измерения взаимодействий и связанных конформационных изменений.

Достижения в изучении связывания белок-углевод

  • Исследование на основе микрочипов, проведенное Metal Зонды с наночастицами

Недавно появились сообщения об исследованиях с использованием зондов с металлическими наночастицами для обнаружения взаимодействий углевод-белок. Использование зондов с наночастицами золота и серебра в резонансном рассеянии света (RLS) дает особенно высокую чувствительность. Чжэньсинь Ван и его коллеги по тому же принципу применили этот метод для обнаружения взаимодействия между углеводом и белком.

  • Углеводный биосенсор

Поскольку лектин может прочно связываться с конкретным углеводом, ученые разработали несколько углеводных биосенсоров на основе лектина. Созданный лектин содержит определенные группы, которые можно обнаружить аналитическим методом.

  • Изотермическая калориметрия титрования

Литература

Последняя правка сделана 2021-06-02 08:35:27
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте