جليكوببتيد

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة

الجليكوببتيدات هي ببتيدات تحتوي على وحدات كربوهيدراتية ( جليكان ) مرتبطة تساهميًا بالسلاسل الجانبية لبقايا الأحماض الأمينية التي تشكل الببتيد.

على مدى العقود القليلة الماضية، تم الاعتراف بأن الجليكانات الموجودة على سطح الخلية (المرتبطة ببروتينات الغشاء أو الدهون ) وتلك المرتبطة بالبروتينات ( الجليكوبروتينات ) تلعب دورًا حاسمًا في علم الأحياء. على سبيل المثال، ثبت أن هذه التراكيب تلعب أدوارًا مهمة في الإخصاب ، [1] والجهاز المناعي ، [2] وتطور الدماغ ، [3] والجهاز الصماء ، [3] والالتهابات . [3] [4] [5 ]

يوفر تخليق الجليكوببتيدات مجسات بيولوجية للباحثين لتوضيح وظيفة الجليكان في الطبيعة والمنتجات التي لها تطبيقات علاجية وتكنولوجية حيوية مفيدة. [ يحتاج إلى توضيح ] [ بحاجة لمصدر ]

تنوع ارتباط الجليكوببتيد

ن-الجليكانات المرتبطة

تستمد الجليكانات المرتبطة بالنيتروجين اسمها من حقيقة ارتباط الجليكان ببقايا الأسباراجين (Asn, N)، وهي من بين أكثر الروابط شيوعًا الموجودة في الطبيعة. وعلى الرغم من أن غالبية الجليكانات المرتبطة بالنيتروجين تتخذ شكل GlcNAc-β-Asn [6]، فقد لوحظت روابط هيكلية أخرى أقل شيوعًا مثل GlcNac-α-Asn [7] وGlc-Asn [8 ] . بالإضافة إلى وظيفتها في طي البروتين والارتباط الخلوي، يمكن للجليكانات المرتبطة بالنيتروجين في البروتين تعديل وظيفة البروتين، وفي بعض الحالات تعمل كمفتاح تشغيل وإيقاف. [5]

GlcNAc-β-Asn

ا-الجليكانات المرتبطة

تتشكل الجليكانات المرتبطة بالأكسجين عن طريق ارتباط بين سلسلة جانبية من هيدروكسيل الأحماض الأمينية (عادةً من السيرين أو الثريونين ) مع الجليكان. تتخذ غالبية الجليكانات المرتبطة بالأكسجين شكل GlcNac-β-Ser/Thr أو GalNac-α-Ser/Thr. [6]

GlcNac-β-Ser

ج-الجليكانات المرتبطة

من بين الروابط الثلاثة، فإن أقلها شيوعًا وأقلها فهمًا هي الجليكانات المرتبطة بالكربون . يشير الارتباط بالكربون إلى الارتباط التساهمي للمانوز ببقايا التربتوفان . أحد الأمثلة على الجليكانات المرتبطة بالكربون هو ألفا مانوسيل تريبتوفان. [9] [10]

تخليق الجليكوببتيد

تم الإبلاغ في الأدبيات عن عدة طرق لتخليق الجليكوببتيدات. ومن بين هذه الطرق، تم سرد الاستراتيجيات الأكثر شيوعًا أدناه.

تخليق الببتيد في الطور الصلب

في عملية تخليق الببتيد في الطور الصلب (SPPS)، توجد استراتيجيتان لتخليق الجليكوببتيدات، التجميع الخطي والتجميع المتقارب. يعتمد التجميع الخطي على تخليق الكتل البنائية ثم استخدام SPPS لربط الكتل البنائية معًا. يتم توضيح مخطط هذا النهج أدناه.

المخطط 1. نظرة عامة على استراتيجية التجميع الخطي

هناك عدة طرق لتخليق كتلة بناء الأحماض الأمينية أحادية السكاريد كما هو موضح أدناه.

المخطط 2. أ) تحضير كتلة بناء أحادية السكاريد من الأحماض الأمينية على الراتنج [11] ب) تحضير كتلة بناء أحادية السكاريد من الأحماض الأمينية الحرة [12]

بشرط أن تكون كتلة بناء الأحماض الأمينية أحادية السكاريد مستقرة في ظل ظروف اقتران الببتيد وظروف إزالة الحماية الأمينية وانقسام الراتينج. يظل التجميع الخطي استراتيجية شائعة لتوليف الجليكوببتيدات مع العديد من الأمثلة في الأدبيات. [13] [14] [15]

في استراتيجية التجميع المتقارب ، يتم أولاً تخليق سلسلة الببتيد وبقايا الجليكان بشكل منفصل. ثم يتم جليكوزيلة الجليكان على بقايا محددة من سلسلة الببتيد. هذا النهج ليس شائعًا مثل الاستراتيجية الخطية بسبب ضعف العائدات التفاعلية في خطوة الجليكوزيلة . [16]

استراتيجية أخرى لإنتاج مكتبات الجليكوببتيد هي استخدام تقنية تخليق جليكو-سبوت. [17] تعمل هذه التقنية على توسيع الطريقة الحالية لتخليق سبوت. [18] في هذه الطريقة، يتم إنتاج مكتبات الجليكوببتيدات على سطح السليلوز (مثل ورق الترشيح) الذي يعمل كمرحلة صلبة. يتم إنتاج الجليكوببتيدات عن طريق اكتشاف الأحماض الأمينية المحمية بـ FMOC مما يسمح بإجراء التخليق على نطاق ميكروجرام (نانومول) باستخدام كميات صغيرة جدًا من أحماض الجليكوبامينو. يمكن أن يكون حجم هذه التقنية ميزة لإنشاء مكتبات للفحص باستخدام كميات أقل من أحماض الجليكوبامينو لكل ببتيد. ومع ذلك، لإنتاج كميات أكبر من الجليكوببتيدات، ستكون تقنيات المرحلة الصلبة التقليدية القائمة على الراتنج أفضل.

الربط الكيميائي الأصلي

الربط الكيميائي الأصلي (NCL) هو استراتيجية اصطناعية متقاربة تعتمد على الاقتران الخطي لشظايا الجليكوببتيد. تستخدم هذه التقنية التفاعل الكيميائي الانتقائي بين بقايا السيستين الطرفية الأمينية على شظية ببتيد واحدة مع ثيو إستر على الطرف الكربوكسيلي لشظية الببتيد الأخرى [19] كما هو موضح أدناه.

المخطط 3 آلية الربط الكيميائي الطبيعي

على عكس SPPS القياسي (الذي يقتصر على 50 بقايا حمض أميني) يسمح NCL ببناء جليكوبيبتيدات كبيرة. ومع ذلك، فإن الاستراتيجية محدودة بحقيقة أنها تتطلب بقايا سيستين عند الطرف الأميني ، وهي بقايا حمض أميني نادرة في الطبيعة. [19] ومع ذلك، تمت معالجة هذه المشكلة جزئيًا من خلال إزالة الكبريت الانتقائي من بقايا السيستين إلى ألانين . [20]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ Talbot P.; Shur BD; Myles DG (2003). "التصاق الخلايا والإخصاب: خطوات نقل البويضة، وتفاعلات الحيوانات المنوية مع المنطقة الشفافة، واندماج الحيوانات المنوية مع البويضة". علم الأحياء التكاثري . 68 (1): 1-9. doi : 10.1095/biolreprod.102.007856 . PMID  12493688. S2CID  10166894.
  2. ^ Rudd PM؛ Elliott T.؛ Cresswell P.؛ Wilson IA؛ Dwek RA (2001). "الجليكوزيل والجهاز المناعي". مجلة العلوم . 291 (5512): 2370–2376. رمز Bibcode :2001Sci...291.2370R. doi :10.1126/science.291.5512.2370. PMID  11269318.
  3. ^ abc Varki A (1993). "الأدوار البيولوجية للسكريات القليلة التسكر - كل النظريات صحيحة". Glycobiology . 3 (2): 97–130. doi :10.1093/glycob/3.2.97. PMC 7108619. PMID  8490246. 
  4. ^ Bertozzi CR؛ Kiessling LL (2001). "Chemical glycobiology". Science . 291 (5512): 2357–2364. Bibcode :2001Sci...291.2357B. doi :10.1126/science.1059820. PMID  11269316. S2CID  9585674.
  5. ^ ab Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin M, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (2015). "الجليكان في الجهاز المناعي ونظرية الجليكان المعدلة للمناعة الذاتية". J Autoimmun . 57 (6): 1–13. doi :10.1016/j.jaut.2014.12.002. PMC 4340844. PMID  25578468 . 
  6. ^ ab Vliegenthart JFG; Casset F. (1998). "أشكال جديدة من جليكوزيلات البروتين". الرأي الحالي في علم الأحياء البنيوي . 8 (5): 565-571. doi :10.1016/s0959-440x(98)80145-0. hdl : 1874/5477 . PMID  9818259. S2CID  9360182.
  7. ^ Shibata S.؛ Takeda T.؛ Natori Y. (1988). "بنية نفريتوجينوسيد - جلايكوببتيد نفريتوجيني مع ارتباط ألفا-N-جليكوسيدي". مجلة الكيمياء الحيوية . 263 (25): 12483-12485. doi : 10.1016/S0021-9258(18)37780-9 . PMID  3410849.
  8. ^ Wieland F.; Heitzer R.; Schaefer W. (1983). "Asparaginylglucose - Novel Type of Carbohydrate Linkage". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 80 (18): 5470–5474. Bibcode :1983PNAS...80.5470W. doi : 10.1073/pnas.80.18.5470 . PMC 384279. PMID  16593364 . 
  9. ^ Debeer T.; Vliegenthart JFG; Loffler A.; Hofsteenge J. (1995). "بقايا الهكسوبرانوزيل المرتبطة بالسلسلة الجانبية للتريبتوفان-7 في تحليل الرنا الريبوزية البشرية هي ألفا مارموبيرانوز". الكيمياء الحيوية . 34 (37): 11785-11789. doi :10.1021/bi00037a016. hdl : 1874/5760 . PMID  7547911. S2CID  22324479.
  10. ^ ايهارا ، يوشيتو. إيناي، يوكو؛ إيكيزاكي، ميدوري؛ ماتسوي، إن-سوك إل؛ مانابي، شينو؛ إيتو، يوكيشيجي (2014). "C-Mannosylation: تعديل على التربتوفان في البروتينات الخلوية". علم السكر: علم الأحياء والطب : 1-8. دوى :10.1007/978-4-431-54836-2_67-1. رقم ISBN 978-4-431-54836-2. S2CID  82050024.
  11. ^ Jansson AM; Meldal M.; Bock K. (1990). "الإستر النشط N-Fmoc-3-O-[Ac4-Alpha-D-Manp-(1-]2)-Ac3-Alpha-D-Manp-1-]-Threonine-O-Pfp ككتلة بناء في تخليق الطور الصلب لجليكوببتيد ثنائي المانوزيل المرتبط بالأكسجين". رسائل تيتراهيدرون . 31 (48): 6991-6994. doi :10.1016/s0040-4039(00)97224-1.
  12. ^ Elofsson M.; Walse B.; Kihlberg J. (1991). "Building-Blocks for Glycopeptide Synthesis – Glycosylation of 3-Mercaptopropionic Acid and Fmoc Amino-Acids with Unprotected Carboxyl Groups". Tetrahedron Letters . 32 (51): 7613–7616. doi :10.1016/0040-4039(91)80548-k.
  13. ^ Li HG؛ Li B.؛ Song HJ؛ Breydo L.؛ Baskakov IV؛ Wang LX (2005). "التخليق الكيميائي الإنزيمي لجليكوببتيدات HIV-1V3 التي تحمل اثنين من N-glycans وتأثيرات الجليكوزيل على المجال الببتيدي". مجلة الكيمياء العضوية . 70 (24): 9990-9996. doi :10.1021/jo051729z. PMID  16292832.
  14. ^ Yamamoto N.؛ Takayanagi Y.؛ Yoshino A.؛ Sakakibara T.؛ Kajihara Y. (2007). "نهج لتوليف سياليل جلايكوببتيدات مرتبطة بالأسباراجين تحتوي على مركب من نوع undecadisialyloligosaccharides سليم ومتجانس". الكيمياء: مجلة أوروبية . 13 (2): 613-625. doi :10.1002/chem.200600179. PMID  16977655.
  15. ^ Shao N.؛ Xue J.؛ Guo ZW (2003). "التخليق الكيميائي لجليكوببتيدات CD52 المحتوية على ارتباط الفوكوسيل غير المستقر بالحمض". مجلة الكيمياء العضوية . 68 (23): 9003-9011. doi :10.1021/jo034773s. PMID  14604374.
  16. ^ Gamblin DP؛ Scanlan EM؛ Davis BG (2009). "تخليق الجليكوبروتين: تحديث". المراجعات الكيميائية . 109 (1): 131–163. doi :10.1021/cr078291i. PMID  19093879.
  17. ^ ميهتا ، آي. فيرايا، RKH؛ دوتا، س؛ القوطي، سي كيه. هانز، MS؛ جاو ، سي. ستافنهاجن ، ك. كارديش، ر. ماتسوموتو ، واي . هايمبورغ-مولينارو، J؛ بويس، م. بوهل، NLB. كامينغز، أ.ر.د (29 يونيو 2020). “التوليف الموازي لـ Glyco-SPOT لمكتبات Glycopeptide”. بيولوجيا الخلية الكيميائية . 27 (9): 1207-1219.هـ9. دوى :10.1016/j.chembiol.2020.06.007. بمك 7556346 . بميد  32610041. 
  18. ^ Hilpert, K; Winkler, DF; Hancock, RE (2007). "صفائف الببتيد على دعامة السليلوز: تخليق SPOT، طريقة فعالة من حيث الوقت والتكلفة لتخليق أعداد كبيرة من الببتيدات بطريقة متوازية وقابلة للتوجيه". بروتوكولات الطبيعة . 2 (6): 1333–49. doi :10.1038/nprot.2007.160. PMID  17545971. S2CID  32143600.
  19. ^ ab Nilsson BL; Soellner MB; Raines RT (2005). "التوليف الكيميائي للبروتينات". المراجعة السنوية للفيزياء الحيوية والبنية الجزيئية الحيوية . 34 : 91–118. doi :10.1146/annurev.biophys.34.040204.144700. PMC 2845543. PMID  15869385 . 
  20. ^ وان كيو؛ دانشيفسكي إس جيه (2007). "إزالة الكبريت المحددة من السيستين استنادًا إلى الجذور الحرة: تقدم قوي في تخليق البوليببتيدات والجليكوببتيدات". أنجو. كيم . 119 (48): 9408-9412. رمز Bibcode : 2007AngCh.119.9408W. doi : 10.1002/ange.200704195. PMID  18046687.

قراءة إضافية

  • إيمانويل مافيراكيس وآخرون. "الجليكان في الجهاز المناعي ونظرية الجليكان المعدلة للمناعة الذاتية" (ملف PDF) .
  • الوسائط المتعلقة بـ الجليكوببتيدات في ويكيميديا ​​كومنز
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=جليكوببتيد&oldid=1184062592"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate