glykosylaatio

Glykosylaatio on biokemiallinen prosessi, jossa sokeri- eli glykaniryhmä liitetään proteiineihin tai lipideihin. Tämä kovalenttinen lisäys tapahtuu pääasiassa endoplasmakalvostossa (ER) ja Golgin laitteissa, ja sitä esiintyy sekä eläin- että kasvi- ja mikrobisoluissa. Osa muodoista voidaan havaita myös sytoplasmassa.

Tyypillisiä muotoja ovat N-linkitetty glykosylaatio, jossa sokeri kiinnittyy asparagiiniin, tyypillisesti N-X-S/T -motifissa; sekä O-linkitetty glykosylaatio, jossa sokeri kiinnittyy seriin- tai threonine-residuun, esimerkiksi O-GalNAc- tai O-mannose -alatyypeillä. Vähemmän yleisiä ovat GPI-ankkuriin liittyvä glykosylaatio sekä sytosolissa ja tumassa tapahtuva O-GlcNAc. Usein proteiineihin voi kiinnittyä useita glykan tyyppejä.

Glykosylaation muodostukseen käytetään nukleotidi-sokeriyhdisteita, kuten UDP-GlcNAc ja GDP-mannose, sekä monimutkaisia reittiketjuja ER:ssä ja Golgissa. Reaktiot katalysoivat glycosyltransferaasientsyymit, ja glykanien rakennetta muokataan edelleen erilaisilla entsyymeillä niiden kulkuun liittyen.

Funktionaalisesti glykosylaatiolla on monia tehtäviä: se vaikuttaa proteiinien taittuvuuteen ja vakauteen, auttaa oikean tilan muodostumisessa sekä säätelee soluvälistä vuorovaikutusta ja immuunivastetta. Glykaniset rakenteet voivat toimia signaalimarkkereina, suojata proteiineja proteolyysiltä ja vaikuttaa reseptorien toimintaan sekä molekyylien paikantumiseen solukalvolla.

Bioteknologiassa glykosylaatio on keskeinen tekijä lääkkeiden laadun ja turvallisuuden kannalta sekä vaikuttaa farmakokinetiikkaan. Glykosylaatiohäiriöt voivat johtaa kongenitaalisiin glykosylaatiohäiriöihin tai muihin perinnöllisiin sairauksiin, ja niiden mekanismien ymmärtäminen on aktiivinen tutkimusalue.