Glycosylphosphatidylinositol ( произношение ( помощь · информация ) ), или гликозилфосфатидилинозитолы или ГПИТЕ короче, является фосфоглицеридом , который может быть присоединен к С-концу в виде белка во время посттрансляционной модификации . Получающиеся в результате GPI-заякоренные белки играют ключевую роль в широком спектре биологических процессов. [1] GPI состоит из фосфатидилинозитольной группы, связанной через углеводсодержащий линкер ( глюкозамин и манноза. гликозидно связан с остатком инозита ) и через этаноламинфосфатный мостик (EtNP) с С-концевой аминокислотой зрелого белка. Две жирные кислоты в гидрофобной фосфатидилинозитовой группе закрепляют белок на клеточной мембране .
Компоненты синтеза GPI | |
---|---|
Идентификаторы | |
Символ | GPI |
Мембранома | 327 |
Синтез
Гликозилированные (заякоренные GPI) белки содержат сигнальную последовательность , тем самым направляя их в эндоплазматический ретикулум (ER). Белок ко-трансляционно встраивается в мембрану ER через транслокон и прикрепляется к мембране ER своим гидрофобным С-концом; большая часть белка распространяется в просвет ER. Затем гидрофобная С-концевая последовательность отщепляется и заменяется GPI-якорем. Поскольку белок проходит секреторный путь , он переносится через везикулы в аппарат Гольджи и, наконец, на плазматическую мембрану, где он остается прикрепленным к листку клеточной мембраны . Поскольку глипиация является единственным средством прикрепления таких белков к мембране, расщепление группы фосфолипазами приведет к контролируемому высвобождению белка из мембраны. Последний механизм используется in vitro ; т.е. мембранные белки, высвобождаемые из мембран в ферментативных анализах, представляют собой глипированные белки.
Расщепление
Фосфолипаза C (PLC) - это фермент, который, как известно, расщепляет фосфо-глицериновую связь, обнаруженную в GPI-заякоренных белках. Обработка PLC вызывает высвобождение GPI-связанных белков из внешней клеточной мембраны. Т-клеточный маркер Thy-1 и ацетилхолинэстеразы , а также как кишечные и плацентарной щелочной фосфатазы , как известно, являются GPI-связанных и освобождаются путем обработки PLC. Считается, что GPI-связанные белки преимущественно расположены в липидных рафтах , что указывает на высокий уровень организации внутри микродоменов плазматической мембраны.
Недостатки синтеза GPI-якоря
В людях
Дефекты синтеза GPI-якоря возникают при редких приобретенных заболеваниях, таких как пароксизмальная ночная гемоглобинурия (ПНГ) и врожденных заболеваниях, таких как гиперфосфатазия с синдромом умственной отсталости (HPMRS). При ПНГ соматический дефект в стволовых клетках крови, который необходим для синтеза GPI, приводит к неправильной связи GPI фактора ускорения распада (DAF) и CD59 в красных кровяных тельцах . Наиболее частой причиной ПНГ являются соматические мутации в гене Х-хромосомы PIGA . Однако также сообщалось о случае ПНГ с мутацией зародышевой линии в аутосомном гене PIGT и вторым приобретенным соматическим поражением. [2] Без этих белков, связанных с поверхностью клетки, система комплемента может лизировать клетку, и большое количество эритроцитов разрушается, что приводит к гемоглобинурии . У пациентов с HPMRS сообщалось о вызывающих заболевание мутациях в генах PIGV, PIGO, PGAP2 и PGAP3.
У других видов
В вариабельных поверхностных гликопротеинах из сонной болезни простейших Trypanosoma brucei прикреплены к плазматической мембране через GPI якорь. [3]
Рекомендации
- ^ Paulick MG, Bertozzi CR (июль 2008). «Якорь гликозилфосфатидилинозитола: сложная мембранно-якорная структура для белков» . Биохимия . 47 (27): 6991–7000. DOI : 10.1021 / bi8006324 . PMC 2663890 . PMID 18557633 .
- ^ Krawitz PM, Höchsmann B, Murakami Y, Teubner B, Krüger U, Klopocki E, Neitzel H, Hoellein A, Schneider C, Parkhomchuk D, Hecht J, Robinson PN, Mundlos S, Kinoshita T, Schrezenmeier H (август 2013 г.). «Случай пароксизмальной ночной гемоглобинурии, вызванной мутацией зародышевой линии и соматической мутацией в PIGT» . Кровь . 122 (7): 1312–5. DOI : 10.1182 / кровь-2013-01-481499 . PMID 23733340 .
- ^ Grab DJ, Verjee Y. "Локализация изменчивой поверхностной гликопротеинфосфатидилинозитол-специфической фосфолипазы-C в Trypanosoma brucei brucei" . Депозитарий корпоративных документов ФАО . Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций.
Внешние ссылки
- Гликозилфосфатидилинозитолы в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)
- «Якорная структура GPI» . Сигма-Олдрич.