Proteoglikanlar

O-Bağlı Glikozilasyon
Yrd.Doç.Dr.Yosun MATER
Genel olarak O-Glikosilasyon’a maruz kalan şekerler, Musinler ve Proteoglikanlar
olarak bilinirler. Buna göre genel özelliklerini özetlersek;
1.Musin glikoproteinleri belli özelliklere sahiptir . Buna göre;

Musinler yüksek oranda suyu tutan geniş ve büyük O-glikozillenmiş proteinlerdir.

Bazı hücre yüzey proteinleri musin benzeri domainler-birimler içerirler.

Hücre yüzey proteinleri arasında çözünebilir formda olanların yapılarında O-bağlı küçük şekerler yer alır.
2.O-bağlı Musin yapısındaki şekerlerinde kendilerine ait biyosentezleri vardır.
3. Proteoglikanlar ve özellikleri;

Proteoglikanlar ekstraselüler matrikse sertlik kazandıran O-glikozillenmiş proteinlerdir.

Proteoglikanların biyosentezi aşamasında, glikoziltransferaz enzimleri dışında başka enzimlere ve
modifikasyonlara da gerek duyulur.

Yapılan yapısal çalışmalarda bazı proteinlere bağlı O-glikolizasyona uğramış farklı ve özgün şekerler
bulunmuştur.

Yine benzer şekilde sitoplazmada ve nukleusta yer alan proteinlerde N-Asetilglikozamin rezidüsü O-
glikosile edilmiş olarak eklenip, proteinlerde modifikasyona yol açabilirler.
Musin glikoproteinleri
 O bağlı glikozilasyon memeli hücrelerinde ki serin ve treonin (Ser/Tre)
amino asitlerine şeker rezidülerinin bağlanması ile ortaya çıkan yaygın ve
ortak bir modifikasyonudur.
 Musinlerde, O-glikanlar N-asetilgalaktozamin (GalNAc) kısım vasıtasıyla
serin veya treoninin –OH’ine, oksijen atomu üzerinden gerçekleşen glikozidik
bağ (O-glikozidik bağ) yardımıyla, α bağlı olan kısımlardır.
 Bu yapı Musin, O-glikan veya O-GalNAc glikanlar olarak adlandırılır.
 Musinler dışında O-glikan içeren başka yapılar da vardır.
 Bunlarda Ser/Tre amino asitlerine bağlı şeker rezidüleri farklıdır.
 Bunlara örnek olarak (α-) bağlı O-fukoz, (β-) bağlı O-ksiloz, (α-) bağlı O-
mannoz verilebilir.
 Musinler suyu tutan geniş ve büyük O-glikozillenmiş proteinlerdir.
 Musinler, genel yapıları itibariyle mukozal sekresyon yapan (Mukus salgılayan)
bölgelerde ve hücre yüzeyinde yer alan transmembran proteinlerinde bulunan O-glikolize
olmuş glikoproteinlerdir.
 Bu nedenle varlıklarının amacı suyu tutmak, bulundukları ortamlara nem ve kayganlık
sağlamaktır.
 Bu özellikleri nedeniyle Sindirim, Solunum ve Üreme sistem yüzeylerinde musinler bol
miktarda bulunur.
 Hücre yüzeyi musinleri, integral membran proteinleri ile bir arada olabilirler.
 Buna ek olarak terminal globüler domainler de (alt birimlerde), integral membran
proteinleri ile ilişkili durumda olabilirler.
 Hücre yüzey musinleri, aynı zamanda hücreler arasındaki adezyonun (etkileşim ve
tutunma) regüle edebilirler (düzenleyebilirler).
 Mukoz salgıların yapısını oluşturan, musinlerin aynı zamanda
antibakteriyal özellikleri vardır.
 Bu özelliklerine bağlı olarak musinler iki formda görülebilir;
1.Büyük ve polimerik yapıda olanlar jel formunda görülenler
2.Küçük ve monomerik olanlar çözünebilir formda görülenler
 Her iki formda da potansiyel patojenlerin vücuda girmesi
halinde onları yakalama-tanıma özelliği gösterirler.
 Çoğu epitel hücresi musin üretir.
 Jel formunda musin üreten hücreler arasında; goblet hücreleri,
trakeobronşiyal
hücreler,
gastrointestinal
kısımlardaki mukoza hücreleri yer alır.
ve
genitoüriner
 Farklı bölgelerde yer alan musinlerin yüksek su bağlama
özellikleri yapılarında yer alan amino asitler ile ilişkilidir.
 Diğer bir değişle, şeker rezidülerinin bağlandığı polipeptit
omurgayla bu özellikleri karakterize olur.
 Sialillenmiş glikanların, serin ve treonin rezidüye
bağlanması, güçlü bir su depolanmasıyla sonuçlanır.
 Bu durumu, serin rezidülerinin büyük miktarlarda suyu
tutma kapasitesi ile sağlanır.
 Musinlerin diğer önemli özelliklerinden biri VNTR [variable
number of tandem repeats (ardışık tekrarların değişken
sayıları)] olarak adlandırılan bölgeleri yapılarında bulundurmalarıdır.
 Tekrar eden peptid kısımları içeren bu VNTR bölgeleri, bu
kısımlarda yer alan çok sayıda serin ya da treonin amino asitleri
zengin O-glikan akseptörleri görevini görür.
 Musin molekülünün, molekül ağırlığının %80’ini bu bölgeler
oluşturur.
 Musinler, farklı O-glikan grupları açısından da zenginlik gösterir.
 Yani yine bu ardışık tekrar bölgeleri (Tandem repeats,TR) O-
GalNAc (O-N-Asetilgalaktozamin) rezidüsü ve prolin amino asidi
açısından zengindir.
 Bu sayede, yani VNTR bölgelerinde yer alan O-GalNAc birimleri
vasıtasıyla, bu bölgelerin glikozilasyonu gerçekleşir.
 Musinlerin VNTR bölgelerinde serin ya da treonin rezidülerine
bağlı yüzlerce O-GalNAc birimleri bulunabilir.
 Bu O-GalNAc grupları, musin glikoproteinlerinde sıklıkla
görülen, şişe fırçası (bottle brush) konformasyonuna ulaşmasına/
sahip olmasına neden olurlar (Şekil 4.2).
 Musin benzeri domain içeren başka bir glikoprotein von Willebrand faktör
D (vWF-D) adını alan kan proteinleridir.
 von Willebrand faktörü, plazmada kanın pıhtılaşmasını sağlayan hücreler
olan plateletlerinin içerisinde yer alan ve damar duvarında bulunan bir
proteindir.
 Bu faktör, kan pıhtılaşması sürecinin erken döneminde, önemli bir rol oynar.
 Faktör; kan plazmasında bulunan multimerik yapıda bir glikoproteindir.
 vWF-D’ nin pıhtılaşmadaki önemli rölü ise eksikliğinde kanamanın
uzamasına neden olmasıdır.
 Faktör’ün kanın pıhtılaşmasında bir diğer önemli rolü, faktör VIII’in
kandaki taşıyıcısı olmasıdır.
 Bu taşıyıcılık görevi vWF D domanine (alt birimi) ait bir görevdir.
 Bazı
hücre yüzey proteinleri musin benzeri
birimler (domainler) içerirler.
 Musinlere benzer domainler (Mucin-like domain);
bazı küresel yapılı alt birimler içeren transmembran
proteinlerinde bulunabilir (Şekil 4.3).
 Musin-benzeri birimler, membran çıpaları ile globüler
protein domainleri arasında lokalize olurlar.
 Böylece
farklı
globüler
domainlerin
membran
yüzeyinden uzak tutulmasına yardımcı olur ve hizmet
ederler.
 Buna düşük yoğunluklu lipoproteinler (low density
lipoprotein, LDL) örnek olarak verilebilir. LDL’ler
karaciğerde
üretilen,
çok
düşük
yoğunluklu
LDL
metabolizması sonucu oluşur.
 Bunlar kanda kolesterol taşıyan lipoprotein sınıfında
yapılardır.
 Temel görevleri; Kolesterol ve trigliserit
üreten
hücrelerden
molekülleri,
gerekli
bu
yağ
doku
ve
yapısındaki
hücrelere
taşımaktır.
 LDL’nin
kandaki
seviyesi
ile
kalp
hastalıkları arasındaki bağlantıdan dolayı, bu
tip yağ moleküllerine, halk dilinde kötü
kolesterol adı verilir.
 LDL
reseptörünün,
C-terminalinde
bir
ligand bağlama domaini yer alır.
 Bu ligand bağlanma birimi, membrana
musin-benzeri alt birimler ile bağlanır.
 Bu ikisi arasında yer alan musin benzeri alt
birimler,
epidermal
büyüme
faktörü
(Epidermal growth factor, EGF) birimleridir
(Şekil 4.3).
 Musin-benzeri domainler, potansiyel olarak O-
bağlı glikozilasyon bölgeleri içerir.
 Musin-benzeri birimlerin, membrana bağlıyan
proteinlere diğer bir örnek olarak, bozunma
hızlandırma
faktörü
[decay-accelerating
factor,
DAF;CD55] globüler (küresel) domainleri örnek
verilebilir.
 DAF, CD55 geni tarafından kodlanan ve CD55
diye de bilinen 70 kDa ağırlığında bir proteindir.
 CD55 Hücre yüzeyinde tamamlayıcı sistemleri
düzenlemek
ile
(regüle
etmekle)
görevli
bir
proteindir.
 Ek olarak, C4 ve C3 aktivasyonu esnasında
üretilen C4 ve C3 proteinleri ile bağlanabilme
yeteneğine de sahiptir (Şekil 4.3).
 DAF’ın
komplement
proteinlere
bağlanması,
proteinin parçalanmasını hızlandırır.
 Basamakları-kompleksi (Kaskadı) dağıtır ve konak
hücresinin zarar görmesini önler.
 DAF glikoproteini bulunduran antijenler, Cromer
kan grubu sistemini (CROB) oluştururlar.
 DAF membrana; uzamış musin-benzeri bir domain
ve glikolipit çıpa ile bağlanır (Şekil 4.3).
 Hücre yüzey musinleri ise O-bağlı şeker yapıları ile
protein reseptörünün spesifik etkileşiminin bir sonucu
olarak hücre yüzey adhezyonuna aracılık eder.
 Membran musinleri MUC1 ve ASGP (ascites
sialoglycoprotein veya sıçan MUC4) ASGP-1 ve
ASGP-2 alt ünitelerini içeren heterodimerik bir
glikoproteindir.
 ASGP-1, O-glikozillenmiş musin alt ünitesidir;
ASGP-2 ise N-glikozillenmiş transmembran alt
ünitesidir (Şekil 4.3).
 ASGP-1 tümör hücrelerinin tanınma ve adhezyon
(yapışma) özelliklerini sağlar.
 ASGP-2 ise 2 tane epidermal büyüme faktörü
domain içerir.
 ASGP-2
tümör
hücrelerinin
hızlı
gelişmini
sağlayan Erb 2 reseptörünün fosforilasyonunun
düzenlenmesini sağlar.
SELEKTİNLER
 O-bağlı glikanlardan en iyi anlaşılmış hücre yüzey adhezyon
epitoplarından biri olan
selektinler hücre yüzey adhezyon
moleküllerinin ligandı ve membran musinleridir.
 Bu musinler hücre yüzeyinden polipeptidini uzaklaştıran, tek
birimli, çekirdek 1 (Core-1) yapısı olan O-bağlı şekerlerdir.
 Sadece küçük bir kısım polipeptidin ucunda lokalize olur ve
bağlanır.
 Bu polipeptit membrandan en uzak polipeptittir.
 Adezyon için gerekli olan terminal yapı ile uzamış çekirdek 2
(Core-2) yapısını taşır.
GLİKOFORİN-A
 O-glikozillenmiş hücre yüzey proteinleri içinde ilk tanımlanan
glikoforin A’ dır.
 İnsan eritrositlerinde bulunan glikoforin A, şeker ve protein, antikor
tanıma bölgesini (antibody recognition site) oluşturmak için bir araya
gelir (kombine olur).
 MN kan grubundaki farklılıklar, glikoforin A’ nın N- terminalinde ki
aminoasit dizisi tarafından belirlenir.
 Buna karşın anti-M ve anti-N antikorları ile reaksiyonların
gerçekleşmesi, serin ve treonin rezidüleri ile bağlantılı olan, O-bağlı
glikanlara sialik asit bağlama bölgelerinin varlığına ihtiyaç gösterir.
 Bir çok çözünebilir yapılı hücre yüzey proteinleri O-bağlı
küçük şeker grupları içerir.
 Glikozillenmiş tek sayıda serin/treonin rezidüleri ve musin tipi O-
bağlı glikanların küçük grupları, bazı çözünebilir proteinlerde ve hücre
yüzey proteinlerinde bulunmuştur.
 Bu glikozilasyon bölgeleri, çok sayıda alt birim (çoklu domain)
içeren proteinlerde, globüler domain ile yüzey katlanmaları arasında
lokalize olmuş bağlanma bölgeleri ile karakterize edilir.
 Bu durumu örnek olarak, IgA ve makrofaj mannoz reseptörü
verilebilir.
İmmunoglobulin A (IgA) ve Makrofaj Mannoz Reseptörü
 IgA’nın ağır zincirinin glikolizasyonu; antijen bağlanma bölgesi
(Fab) ve değişmez bölgesi (constant region) arasında yer alan destek
bölgede (hinge region) oluşur.
 Makrofaj mannoz reseptöründe görülen glikolizasyon ise
globüler karbonhidrat tanıma birimlerini (domainlerini) ayıran,
bağlanma bölgelerinde oluşmuştur.
 IgA’ da destek bölgenin (hinge region) glikozilasyonu, bölgenin
konformasyonunun devamlılığını ve bölgenin proteolizize karşı
dirençini sağlar.
 Her biri beş glikoprotein bağlama noktası içeren alt birimlerinin
bir araya gelmesi ile oluşmuş IgA şekli (Şekil 4.4) görülmektedir.
Musin Şekerlerinin Biyosentezi
 O-glikozilasyon
mekanizması,
N-bağlı
biyosentetik
yolakta
analoğu olan, glikoziltransferaz enzimlerinin aktivitesi ile olur.
 Fakat
O-bağlı
glikozilasyonda,
enzimin
organizasyonu
analoğundan farklıdır.
 O-bağlı
glikozilasyonda
kor
yapısının
eklenmesi,
N-bağlı
glikozilasyona göre iki yönde farklılık gösterir;
1.İlk olarak bütün şekerler, bir dizi reaksiyonla adım adım
eklenir.

Bu reaksiyon bir serin ya da treonin rezidüye iliştirilmiş GalNAc
ile başlar.

Şekillenmiş bir kor yapısı ya da bütünüyle transfer durumu yoktur.
2.İkinci olarak, N- bağlı glikozilasyonda, glikozilasyon
bölgesini belirleyen Asn-Xaa-Ser/Tre dizilerinin bir analoğu,
O- bağlı glikozilasyonda yoktur.
 Yani bir hedef dizi yoktur.
 Bütün
bir
N-bağlı
glikozilasyon
tekli
bir
oligosakkariltransferaz tarafından katalizlenmesine rağmen,
O-bağlı glikozilasyonda GalNAc‘i serin ya da treonin
rezidüyle ilişkilendirebilecek sayısız transferaz vardır.
 Bu enzimler hedef glikozilasyon bölgesini çevreleyen farklı
aminoasit dizilerine spesifiktir.
 Hedef glikozilasyon bölgesi, serin ve treonin rezidüleri kadar prolin, alanin
rezidülerince zengin bölgeler olmaya da meyillidir.
 Bazı transferazlar, akseptör peptid rolü için O-bağlı şekerlere de ihtiyaç
duyar.
 Bu enzimler musinlerdeki gibi glikozile olmuş aminoasit dizilerinin
kümelerini de oluşturabilir.
 GalNAc rezidülerin serin ya da treonine eklenmesi Golgi aparatında olur.
 İlave şekerleri, O-bağlı yapılara ekleyen glikoziltransferazlar, Golgi aparatı
boyunca yayılmışlardır.
 Bu dağılım N-bağlı şekerlerin terminal modifikasyonlarına bir paralellik
gösterir.
 Bu durum O-bağlı yapıların, proteinlere doğrudan konjuge (bağlı), N-bağlı
şekerlerin terminal kısımlarına kısmen benzediğini gösterir.
PROTEOGLİKANLAR
 O-glikozillenmiş
proteinlerin
ikinci
ana
grubunu
proteoglikanlar oluşturur.
 Musinler gibi, proteoglikanlar da suyu bağlar ama öncelikleri
yapıyı temin etmektir.
 Proteoglikanlara
bağlanmış
glikanlar
yapılıdırlar.
 En az 100 kadar şeker rezidüsünden oluşurlar.
oldukça
büyük
PROTEOGLİKANLAR(Devam)
 Bağlı bulunan glikanları oluşturan monosakkarit üniteleri, amino
asit birimlere bağlı şekerlerin değişen rezidülerini ve farklı heksoz
türevlerini içeren linear (doğrusal) zincirler şeklinde görülür.
 Bu yüzden her bir yapı, tekrarlayan disakkarit üniteleri ile
tamamlanır.
 Bu glikozaminler isimlerini, izole edildikleri orijinal dokudan alırlar.
 Mesela hyaluronik asit, kondroitin sülfat, dermatan sülfat ve keratan
sülfat; hyalin membrandan, kıkırdak ve deriden izole edilerek
adlandırılmışlardır (Şekil 4.5).
 Proteoglikanlar ekstrasellüler matrikse sertlik kazandıran
O-glikozillenmiş proteinlerdir.
 Proteoglikanlar iki ana gruba ayrılır;
1.Ekstraselüler matrikste bulunanlar.
2.Plazma membranında lokalize olanlar.
 En iyi anlaşılmış matriks proteoglikanı, yapısal dokuda bulunan kıkırdak-
kartilajdır.
 Kartilaj’ın
kollajen
fiberleri,
sertlik
ve
güç
sağlamasına
rağmen,
proteoglikanlar elastikiyet sağlar.
 Ana kartilaj proteoglikanlarından olan agrekanın protein çekirdeği,
polipeptit boyunca, aralarda bağlanmış olan proteoglikanları organize eder.
 Bağlama bölgesi, ksiloz rezidüsüyle konjuge, bir serin-glisin
dizisi içerir.
 Bu çekirdek yapısı daha sonra kondroitin sülfat zincirleriyle
genişletilir.
 O-glikolizasyona uğramış agrekan polipeptidin merkezi
kısmı küresel birimlerden (globüler domainlerden) oluşur.
 Polipeptidin N- terminal ucundaki iki domain G1
ve G2
tarafından dizayn edilir.
 G1 ve G2, bağlanma proteini de (link protein) homoloğu olan
ve tekrarlayan dizilerden oluşur.
 Bağlanma proteini ve G1 modülü çoklu agrekan
polipeptidlerini, hyaluronik asit zincirine çıpalar.
 Agrekanların C-terminal ucunda yer alan G3
domaini, komplementin kontrolüne yardımcı ve C-
tipi lektin benzeri domainler için tanımlayıcı
epidermal büyüme faktörleri içerir (Şekil 4.6).
 C tipi lektin benzeri domain, matriksteki proteinleri ve şekerleri bağlar.
 Polipeptid sentezlendiği zaman, doku gençken genellikle G3 domaini
görülür.
 Doku yaşlandıkça proteolitik işlemlerle bu domain kaldırılır.
 Bu
sonuçlar
bizi,
çekirdek
polipeptidinin
bu
çeşit
kartilaj
organizasyonunda geçici bir rol oynadığını düşündürür.
 Proteoglikan agregatların, kartilaja elastikiyet sağlama yeteneği,
onların yüksek düzeyde hidrate olmalarıyla sonuçlanır.
 Bu
yüksek
oranda
suyun
bağlanması,
glikozaminoglikanların
yapılarında bulunan sülfat rezidülerin miktarı ve bu şeker rezidüleri
tarafından beraberce sağlanır.
 Proteoglikanlar, kartilajdan başka dokuların da ekstraselüler
matriks yapılarında bulunur.
 Örneğin; beyinde bulunan nörokanlar ve kan damarlarında
bulunan versikanlar’a ait çekirdek proteinleri, kartilaj agrekan
yapılarına çok benzer.
 En çok bulunan proteoglikanlardan olan agrekan yapılardan biri
de perlikanlardır.
 Kompleks bir modüler protein yapısına sahiptirler.
 En az 6 farklı globüler domainin çoklu kopyalarını içermelerine
karşın, sadece birkaç tane glikozaminoglikan zinciri içerirler.
 Proteoglikanların biyosentezinde glikoziltransferazlara
ek olarak başka modifikasyon enzimlerine ihtiyaç vardır.
 Proteoglikan yapısında glikozaminoglikanların bağlanmak
için hedefleri genelde serin-glisin dizileridir ama bütün serin-
glisin dizileri hedef dizi değildir.
 Hedef dizi olmak için başka sinyaller de gerekir.
 Şeker gruplarına zincirlerin eklenmesi proteoglikan yapının
çekirdeğini
etkileyen
aktivitesinden kaynaklanır.
ksiloziltransferazın
ilerleyen
 Başlangıç dizisinin glikozilasyonundan sonra, bitişiğinde
de son-ucun yakınında yer alan serin-glisin dizileri hedef
haline gelir.
 Bu durum ksiloziltransferazın aktivitesi ile sonuçlanır.
 Ksiloz eklenmesi, korunmuş bir dizi olmamasına rağmen,
serin-
glisin
rezidüsünün
bir
tarafına
negatif
yük
kümelenmesi, işaretleyici olarak görev yaparak, enzimi işe
başlamaya yöneltir.
 Musin benzeri glikanlar gibi, proteoglikanlar da monosakkaritlerin adım
adım eklenmesiyle sentez olur.
 Ortak trisakkarit çekirdek (Core) yapılarının eklenmesinden sonra,
farklı proteoglikanlara farklı glikozaminoglikanların eklenmesi gerçekleşir.
 Glikozaminoglikan zincirlerinin uzaması, alternatif amino-şekerlerin ve
şeker-asit rezidülerinin eklenmesinden oluşur.
 Glukuronik asit ve Heparanı sentezleyen GlcNAc, bu süreçte oluşan
zincirleri uzatır.
 Çoğu proteoglikanların son halleri diğer bir değişle final yapılanması,
başlangıçta sentezlenmiş glikozaminoglikan zincirlerine uygulanan bir dizi
modifikasyonları içerir.
 Bu
farklı
modifikasyonlar
büyüme
faktörleri
ve
fibronektin
bağlanmasından oluşur.
 Bu süreçte modifikasyonlar belirli bir sırada olmak zorunda olduğu halde,
reaksiyonlar aynı anda, ayrı ayrı yürütülür.
 Heparan-sülfat biyosentezi boyunca ilk adım, N-asetilasyondur.
 N-asetilasyonun takipçisi ise N-sülfatasyondur.
 Bu adımlar birbirine bağlıdır.
 Çünkü her iki enzimatik aktivite de tek bir polipeptid zincirine bağlıdır.
 N-sülfatasyonu, iduronik aside, glukuronik asit rezidülerinin 5-
epimerizasyonu takip eder.
 En son olarak, sülfotransferaz, N-sülfatlanmış GlcNAc’ in 6’ıncı
pozisyonuna ve iduronik asit rezidülerinin 2’ci pozisyonuna sülfatı bağlar
(Şekil 4.7).
 Bazı
proteinlerde değişik tipte O-bağlı glikozilasyonlar
gözlenmiştir.
 Bazı proteinlerde bilinen O-glikozilasyon mekanizmalarının dışında
farklı şeker bağlantıları da bulunmuştur.
 Aminoasit zincirlerinde şekerler ve hidroksil grupları arasında başka
bağlantılar da vardır.
 GalNAc’ e ek olarak fukoz ve mannoz zaman zaman hücre yüzeyine
ve salgılanmış proteinlere bağlanır.
 Bazı durumlarda şekerler, tirozin rezidülerinin –OH
gruplarına
bağlanır.
 Örneğin, glikojenin çekirdek bölgesinde glikozil-trozin bağlantısı
bulunmuştur.
 Bu bağlantı dallı glikojen yapısının büyümesi için çıpa gibi iş görür.
 Bu farklı O-glikolizasyon tiplerinden biri ubiqutin O-glikosilasyon tipidir.
 Görülen çok sayıda ubiqutin O-glikozilasyon tiplerinden biri; kollajende
ve kollejen benzeri proteinlerin üçlü helikal domainlerinde bulunmuştur.
 Bu domainlerin içinde Gly-Xaa-Yaa tripletinin, Yaa pozisyonunda lizin
rezidüleri vardır.
 Gly-Xaa-Yaa
tripleti
4-hidroksilizini
oluşturan
lizilhidroksiksiloz
tarafından modifiye edilir.
 Bu 4-hidroksilizin birimlerinin çoğu Glcα1,2Galβ disakkarit yapısı ile
konjuge-bağlı olarak gözlenmiştir.
 Lizin hidroksilasyonunda oluşan inhibisyon, üçlü heliks yapıyı etkilemez.
 Fakat üçlü helikal
domainlerin, paketlenme yapısında yer alan
bağlantıların/bağların (fiberlerin) çapraz bağlantıları etkilediği görülür
(Şekil 4.8).
 Sitoplazmik ve nüklear proteinlerin O-bağlı, N-asetilglikozamin
eklenmesiyle modifikasyonu mümkündür.
 Protein
glikozilasyonunun
çoğu
ekstra-sitoplazmik
bölümlerde
/
bölmelerde (kompartmanlarda) meydana gelse de, O-bağlı GlcNAc,
sitoplazma ve nükleusta oldukça yaygındır.
 Çözünebilir GlcNAc transferaz, serin ve treonin rezidülerine, GlcNAc’in β1
bağlantısını kataliz eder.
 Çözünebilir N-asetilglukozaminidaz, GlcNAc’i kaldırır.
 Bu kaldırma işlemi daha sonra transferazlar vasıtasıyla tekrar yer
değiştirebilir.
 Herhangi bir serin-treoninin rezidüsünde GlcNAc modifikasyonun miktarı,
transferaz ve glikozidaz arasındaki dengeyi gösterir (Şekil 4.9).
 O-GlcNAc bağlanması için hedef olan proteinlerin listesi uzundur ve hala
gelişmektedir.
 İlk tanımlanan hedeflerin çoğu nükleusla, nüklear por kompleksi ile ilişkilidir.
 Bir çok transkripsiyon faktörünü de içerir.
 O-GlcNAc bütün ökaryotik hücrelerde ve maya gibi tek hücreli canlılarda
görülür.
 O-GlcNAc modifikasyonu, intraselüler protein fosforilasyonunu benzer, fosforile
olmuş proteinlerin çoğu O-GlcNAc ile modifiye edilir.
 GlcNAc transferaz için hedef olarak iş gören korunmuş bir dizi olmamasına
rağmen,
modifiye
olmuş
proteinlerin
ve
sentetik
peptit
substratların
karşılaştırılması; hedef dizilerdeki serin ve treonin rezidülerine ek olarak, prolin ve
alanin rezidülerinin de bir tercih olduğunu gösterir.
 Protein
kinaz
ve
fosfotazların
aksine,
sitoplazmik
GlcNAc
transferazın ve N-asetilglikozaminidazın tek bir çeşit olduğu görülür.
 İntreselüler proteinlere GlcNAc eklenmesinin protein fonksiyonu
üzerindeki
etkisini
tanımlamak
zordur,
fakat
bu
işlemin
fosforilasyonu düzenlediği ileri sürülür.
 Çünkü, serin veya treonine GlcNAc
eklenmesi, bu rezidülerin
fosforilasyonunu bloke eder.
 Tek bir aminoasit için potansiyel iki modifikasyon, ileri düzeylerde
kontrolü muhtemel kılar.
 Örneğin
spesifik
bir
bölgenin
fosforilasyonu
asetilglikozaminidazı hem de kinazı gerektirir.
hem
N-
 Bunun
dışında
herhangi
bir
sinyal
mekanizması
üzerinde
N-
asetilglikozaminidazın veya GlcNAc transferazın etkisini belirlemek de zordur.
 Bu konudaki en iyi örneklerden biri RNA polimeraz II’ nin C terminalindeki
domaindir (Şekil 4.9).
 Bu genişletilmiş C terminal domaini GlcNAc transferaz ve proteinkinaz için
hedef dizi olabilecek 7 aminoasidin 52 kopyasını içerir.
 Terminal domainin fosforile olmamış formu, transkripsiyon başlatma
kompleksindeki faktörler ile iş birliği içindedir.
 Fosforile olması sonucunda enzim bu faktörlerden salınır ve uzama
kompleksine dönüşür.
 Tüm
bunlardan
fosforilasyonu
ve
dolayı,
başlangıç
dönüşmeyi regüle edebilir.
O-GlcNAc
bağlı
kompleksinden
terminal
uzama
domain,
kompleksine
KAYNAKLAR
 Ajit Varki, Essentials of Glycobiology, 2009, Chapter 9, Cold Spring
Harbor Laboratory Press.
 Maureen E. Taylor and Kurt Drickamer, Introduction to
Glycobiology, 2006, Unit4, p:51-64, Oxford Press.
 Spielman J. Rockley NL,
Carraway KL. Temporal aspects of O-
glycosylation and cell surface expression of ascites sialoglycoprotein-1,
the major cell surface sialomucin of 13762 mammary ascites tumor
cells, J Biol Chem. 1987 January 5; 262(1):269-75.