Glikoproteini (biohemija)

         Glikoproteini su grupa specijalizovanih heterporoteina koji sadrže kovalentno vezane razgranate heteropolimere oligosaharide kao prostetičnu grupu. Ugljenohidratni lanac je relativno kratak, obično 2 do 10 glicidskih rezidua po dužini. Proteinski deo glikoproteinske makromolekule je veoma različit i često je ugrađen u ćelijske strukture. Glikoproteini sadrže veoma varijabilne količine glicida, obično od 4 do 60%, ali skoro u svih glikoproteina proteinski deo makromolekule čini dominantni deo dok je glicidski deo u manjini. Od glikoproteina treba razlikovati glikozaminoglikane (ili proteoglikane) koji se takođe sastoje od polisaharidnih lanaca i proteina, ali u njhovim makromolekulama većinu i do 95% čini glicidni deo dok je proteinski sasvim mali.

         Iako se u prirodi nalazi oko 200 monosaharida, samo 7 od njih, od toga 3 heksozamina, se redovno nalaze u glikoproteinima. To su:

• Galaktoza
• Glukoza
• Manoza
• Fukoza
• N-acetil neuraminska (sijalinska) kiselina
• N-acetil galatozamin
• N-acetil glukozamin

         Prostetični glicidski deo je u glikoproteinima vezan za polipeptidni lanac proteina glikozidnom vezom koja se stvara reakcijom između hidroksilne grupe monosaharida sa amidskom grupom asparagina ili sa hidroksilnom grupom serina ili treonina, uz izdvajanje molekula vode. Na osnovu toga se razlikuju dva tipa glikozidne veze: u prvom slučaju ona je N-glikozidna (N – C), a u drugom O-glikozidna veza (O – C).

         Na osnovu tipa glikozidne veze sve prostetične grupe glikoproteina se dele na:

• O – glikozidno vezane oligosaharide u vidu lanca koji se nalaze u membranama uglavnom krvnih ćelija, i
• N – glikozidno vezane oligosaharide koji se dele na dve podgrupe. Obe podgrupe imaju u središtu pentasaharidnu grupu od dve molekule N-acetilglukozamina i tri molekule manoze. Ostali delovi oligosaharidnog lanaca se razlikuju: u prvoj podgrupi su to veoma različiti monosaharidi i heksozamini, dok su u drugoj podgrupi skoro isključivo manoze.

         Glikoproteini imaju višestruke i veoma važne biloške funkcije. Glikoproteini koji su vezani za ćelijske membrane su ustvari ugrađeni u membranu. Njihov proteinski deo penetrira na površini ćelije. Taj deo daje specifičnost ćeliji i igra bitnu ulogu u prepoznavanju površine ćelije od strane drugih ćelija, hormona, antitela itd. On takođe određuje antigenske specifičnosti pojedinih vrsta ćelija pre svega ABO sistema eritrocita kao i receptore na površini ćelija (membranske receptore).

         Glikoproteini su veoma rasprostranjeni u organizmu jer čine najveći deo ekstracelularnog matriksa, a mnogi od globularnih proteina krvne plazme ( alfa i beta globulini ) su ustvari glikoproteini. Glikoproteini su i neki hormoni hipofize i placente (gonadotropni), interferoni a nalaze se i kao sastojci mnogih tkiva (hrskavice, tetiva, krvnih sudova, srčanih zalistaka, kože, itd.) Glikoproteini sa visokim saržajem oligosaharida čine glavni sastojak humanog mucina koji služi kao zaštitni sloj oblaže sluzokožu gastrointestinalnog i urinarnog trakta.

         Prema sveu iznetom može se zaključiti, da su glikoproteini grupa biološki važnih i rasprostranjenih heteroproteida koju čine jedinjenja belančevina sa glicidima, i to redovno oligosaharida sa manjim brojem monosaharidnih komponenti. U glicidskim komponentama glikoproteida, kao sastavni delovi, učestvuju heksoze, heksozamini i hesuronske kiseline, a vrlo često je, sem glicina i sirćetne kiseline, i sumporna kiselina esterski vezana za jedan od ovih glicida. Često je takođe prisutna neuraminska kiselina i njeni glicil-derivati i acetil derivati. Ove glicidske komponente glikoproteina su zapravo njihove prostetične grupe, a mogu biti u različitom stepenu polimerizovane. Glicidska komponenta je za belančevinsku molekulu, odnosno za njene peptidske nizove, vezana kovalentnim vezama. U ljudskom organizmu postoji veliki broj jedinjenja izgrađenih od belančevina i glicida, u nekima od njih glicidi zauzimaju samo neznatni deo molekule, a u nekim čak i do 95%. Shodno tome, jedni od njih se ponašaju više kao glicidi nego belančevine, drugi obrnuto. Glikoproteini po pravilu sadrže veći deo proteina, a manji glicida, dok je u glikozaminoglikana ovaj odnos obrnut.

         Heteroproteidi ove grupe se nalaze u krvnoj plazmi i u ćelijama. Oni iz krvne plazme imaju i izvestan klinički značaj, a klasifikovani su u nekoliko grupa prema svom razmeštaju na elektroforegramu. Veliki klinički značaj imaju glikoproteini kao antigenske determinante ćelijskh membrana gde svakako antigeni krvnih grupa eritrocita A i B i O zauzimaju prvo mesto.