Glicoproteínas: Definição e Funções

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Glicoproteínas 
Definição: A glicoproteína é um tipo de proteína que 
tem um carboidrato ligado. O processo ocorre durante 
a tradução da proteína ou como uma modificação pós-
tradução, num processo chamado glicosilação. O 
carboidrato é uma cadeia de oligossacarídeos (glicano) 
que está covalentemente ligado às cadeias laterais do 
polipetídeo da proteína. Devido aos grupos -OH de 
açúcares, as glicoproteínas são mais hidrofílicas do que 
proteínas simples. Isso significa que as glicoproteínas 
são mais atraídas pela água do que proteínas comuns. 
A natureza hidrofílica dessa molécula também leva à 
dobragem característica da estrutura terciária da 
proteína. 
O carboidrato é uma molécula, muitas vezes ramificada, 
e pode consistir em: 
• Açúcares simples (por exemplo, glicose, galactose, 
manose, xilose) 
• Amino-açúcares (açúcares que possuem um grupo 
amino, tal como N-acetilglucosamina ou N- 
acetilgalactosamina); 
• Açúcares-ácidos (açúcares que possuem um grupo 
carboxilo, tal como ácido siálico ou ácido N- 
acetilneuramínico). 
FUNÇÕES 
• Moléculas estruturais 
• Agentes lubrificantes e protetoes 
• Moléculas de transporte 
• Moléculas imunológicas 
• Hormônios 
• Enzimas 
• Sítio de reconhecimento-fixação celular 
• Receptores 
• Regulação do dobramento de proteínas que são 
exportadas da célula 
SÍNTESE DE GLICOPROTEÍNAS 
• Glicoproteínas, que se destinam às membranas 
celulares, aos lisossomos, ou a serem exportadas da 
célula, são sintetizadas em ribossomos ligados ao 
RER. 
• Essas proteínas contêm sequências sinalizadoras 
específicas, que funcionam como "etiquetas de 
endereço" moleculares e encaminham as proteínas 
a seus devidos destinos. 
• Uma sequência sinalizadora hidrofóbica N-terminal 
inicialmente direciona essas proteínas ao RER, 
possibilitando que o polipeptídeo em crescimento 
seja deslocado ao lúmen do RER. 
• A seguir, as proteínas são transportadas por 
vesículas secretoras ao aparelho de Golgi, que 
funciona como um centro de triagem. 
• No Golgi, aquelas glicoproteínas que devem ser 
secretadas da célula (ou destinadas aos 
lisossomos) são empacotadas 
em vesículas que fundem com 
a membrana celular (ou 
lisossomal), liberando seus 
conteúdos. 
• As glicoproteínas que devem 
se tornar componentes da 
membrana celular se integram 
à membrana do Golgi, a qual 
forma "brotos" e 
posteriormente vesículas, que 
se fusionam com a membrana 
celular, incorporando, assim, 
as glicoproteínas. 
 
 
➢ Síntese dos glicosídeos O-ligados 
A síntese dos glicosídeos O-ligados é muito 
semelhante à dos glicosaminoglicanos 
A proteína à qual os oligossacarídeos devem ser 
unidos é sintetizada no RER e deslocada ao seu 
lúmen. 
No processo O-glicosilação os oligossacarídeos são 
ligados à proteína através da hidroxila (cadeia lateral) 
presente na serina ou treonina; 
Função das glicosiltransferases. 
As glicosiltransferases responsáveis pela síntese 
gradual dos oligossacarídeos estão ligadas às 
membranas do aparelho de Golgi. Elas agem em uma 
ordem específica, sem usar um molde como na síntese 
de DNA, ANA ou de proteínas, mas reconhecendo a 
estrutura real do oligossacarídeo em crescimento 
como o substrato adequado. 
 
➢ Síntese dos glicosídeos N-ligados 
A síntese de glicosídeos N-ligados ocorre no lúmen do 
RE e requer a participação do derivado fosforilado do 
dolicol (dolicol-pirofosfato), um lipídeo da membrana 
do RE. O produto inicial é processado no RE e no 
Golgi. 
1. Síntese do dolicol-oligossacarídeo. 
Em primeiro lugar, como acontece com glicosídeos O-
ligados, a proteína é sintetizada no RER e entra no seu 
lúmen. 
No entanto, a proteína não é glicosilada com açúcares 
individuais nessa etapa da síntese; é formado, 
primeiramente, um oligossacarídeo ligado a lipídeo. 
Esse lipídeo consiste no dolicol (um lipídeo da 
membrana do RE) unido por meio de uma ligação 
pirofosfato a um oligossacarídeo contendo N- 
acetilglicosamina, manose e glicose. 
Os açúcares acrescentados sequencialmente ao 
dolicol pelas glicosil-transferases de membrana são, 
em primeiro lugar, N-acetilglicosamina, seguido de 
manose e glicose. 
O oligossacarídeo com 14 unidades de açúcar é então 
transferido do dolicol para o N amídico da cadeia lateral 
de uma asparagina da proteína a ser glicosilada por 
uma proteína-oligossacarídeo-transferase presente no 
retículo endoplasmático. 
 
2. Processamento final de oligossacarídeos N-
ligados. 
Após a incorporação na proteína, o oligossacarídeo N-
ligado é processado pela remoção de resíduos manosil 
e glicosil específicos, à medida que a glicoproteína se 
movimenta através do RER. 
Por fim, as cadeias oligossacarídicas são completadas 
no Golgi por meio da adição de vários açúcares para 
produzir uma glicoproteína complexa, ou não são mais 
processadas, deixando cadeias ramificadas, contendo 
manoses, formando uma glicoproteína rica em 
manose. 
O destino final das N-glicoproteínas é o mesmo das O-
glicoproteínas; por exemplo, podem ser liberadas pelas 
células ou fazer parte da membrana celular. Além 
disso, as N-glicoproteínas podem ser translocadas 
para os lisossomos. 
3. Enzimas destinadas aos lisossomos. 
As N-glicoproteínas, ao serem processadas no Golgi, 
podem ser fosforiladas em um ou mais resíduos 
específicos de manose. 
Os receptores de manose-6-P, localizados no aparelho 
de Golgi, ligam-se aos resíduos de manose- 6-P 
dessas enzimas-alvo, resultando no seu 
empacotamento em vesículas e no transporte aos 
lisossomos. 
A doença da célula I é uma síndrome rara, em que as 
enzimas hidrolases ácidas, normalmente encontradas 
nos lisossomos, estão ausentes, resultando em 
acúmulo de substratos normalmente degradados pelas 
enzimas lisossomais nessas vesículas. 
Além disso, quantidades elevadas de enzimas 
lisossomais são encontradas no plasma desses 
pacientes, sugerindo que o processo de transporte 
direcionado aos lisossomos (e não a via sintética 
dessas enzimas) esteja deficiente. 
Já foi determinado que indivíduos com a doença da 
célula I não têm a capacidade enzimática de fosforilar 
os resíduos de manose das enzimas lisossomais, 
causando destinação incorreta dessas proteínas a 
sítios extracelulares, em lugar de encaminhá-las às 
vesículas lisossomais. 
RESUMINDO... 
• As glicoproteínas ligadas ao oxigêncio são aquelas 
em que o hidrato de carbono se liga ao átomo de 
oxigênio (O) do grupo hidroxila (-OH) do grupo R 
do aminoácido treonina ou serina. Os carboidratos 
ligados ao oxigênio podem também ligar-se a 
hidroxilisina ou hidroxiprolina. O processo é 
denominado O-glicosilação. As glicoproteínas 
ligadas ao oxigênio são ligadas ao açúcar dentro 
do complexo de Golgi. 
• Glicoproteínas ligadas ao N têm um hidrato de 
carbono ligado ao nitrogênio (N) do grupo amino 
(-NH 2) do grupo R do aminoácido asparagina. O 
grupo R é geralmente a cadeia lateral da 
asparagina. O processo de ligação é chamado de 
N-glicosilação. As glicoproteínas ligadas ao 
nitrogênio ligam-se ao açúcar da membrana 
reticular endoplasmática e depois são 
transportadas para o complexo de Golgi para 
modificações. 
Glicosilação N-ligado Glicosilação O-ligado 
Inicia-se no RE e 
continua no CG 
Ocorre exclusivamente 
no CG 
Açúcares ligados ao 
radical NH2 de 
resíduos aspargina 
Açúcares ligados ao 
radical OH de serina 
ou de treonina 
Adição de 
oligossacarídeos em 
bloco no RE e 
modificações no CG 
Adição de 
monossacarídeos é 
sequencial nas 
diferentes cisternas de 
CG 
Oligossacarídeos 
grandes, com mais de 
4 resíduos 
Os oligossacarídeos 
são pequenos