Oligosacharyltransferáza - Oligosaccharyltransferase

STT3
OST 6EZN.png
Struktura kvasinek OST [1]
Identifikátory
SymbolSTT3
PfamPF02516
Pfam klanCL0111
InterProIPR003674
OPM nadčeleď242
OPM protein3rce
CAZyGT66
Membranome275

Oligosacharyltransferáza nebo OST (ES 2.4.1.119 ) je membránový protein komplex který přenáší 14-cukr oligosacharid z dolichol rodící se protein. Je to typ glykosyltransferáza. Cukr Glc3Muž9GlcNAc2 (kde Glc =Glukóza, Muž =Manóza a GlcNAc =N-acetylglukosamin ) je připojen k asparagin (Asn) zbytek v sekvenci Asn-X-Ser nebo Asn-X-Thr kde X je jakákoli aminokyselina kromě prolin. Tato sekvence se nazývá glykosylace pokračování. Reakce katalyzovaná OST je ústředním krokem v Nvázaná glykosylace cesta.

Umístění

Komplex ER Translocon.[2] Mnoho proteinových komplexů se účastní syntézy proteinů. Vlastní produkce probíhá v ribozomech (šedá a světle modrá). Prostřednictvím ER translocon (zelená: Sec61, modrá: komplex TRAP a červená: komplex oligosaccharyl transferázy) je nově syntetizovaný protein transportován přes membránu (šedá) do vnitřku ER. Sec61 je kanál pro vedení bílkovin a OST přidává do rodícího se proteinu cukerné skupiny.

OST je součástí translocon v endoplazmatické retikulum (ER) membrána. Na membránu endoplazmatického retikula se shromáždí lipidově vázaný jádrový oligosacharid a přenese se na vybraný asparagin zbytky rodící se polypeptid řetězce pomocí oligosacharyl transferázy komplex.[3] Aktivní místo OST se nachází asi 4 nm od lumenální strany membrány ER.[4]

Obvykle působí během překlad protože rodící se protein vstupuje do ER, ale této kotranslační glykosylaci se přesto říká a posttranslační modifikace. Po dokončení překladu bylo nalezeno několik příkladů aktivity OST.[5][6] Současný názor je, že posttranslační aktivita může nastat, pokud je protein špatně složený nebo se pomalu složí.[6]

Struktura a funkce

Kvasinky OST se skládají z osmi různých proteinů překlenujících membránu ve třech subkomplexech (jedním z nich je OST4 ).[7][8] Tyto oktomery netvoří vyšší řád oligomery a tři z osmi proteinů jsou samy glykosylovány.[7] Je známo, že OST u savců má podobné složení.[9][10]

Předpokládá se, že OST vyžaduje mnoho podjednotek, protože musí:[11]

  1. Umístěte se blízko transloconového póru.
  2. Rozpoznat a vázat oligosacharyldolichol.
  3. Naskenujte rodící se protein, abyste rozpoznali a vázat sekvence.
  4. Přesuňte tyto dva velké substráty do jejich správných umístění a konformací.
  5. Aktivujte Asn amide dusík atom pro skutečný přenos oligosacharidu.
  6. Uvolněte jeho substráty.

Katalyticky aktivní podjednotka OST se nazývá STT3. V eukaryotech existují dva paralogy, které se nazývají STT3A a STT3B. STT3A je primárně zodpovědný za kotranslační glykosylaci rodícího se polypeptidu, protože vstupuje do lumenu endoplazmatického retikula, zatímco STT3B může také zprostředkovat posttranslační glykosylaci.[12] Struktura PglB, prokaryotický homolog STT3 byl vyřešen.[13] Vysoká podobnost sekvencí mezi prokaryotickým a eukaryotickým STT3 naznačuje, že jejich struktury jsou podobné.

Klinický význam

Syndromy CDG jsou genetické poruchy glykosylační dráhy. Jsou označeny jako „Typ I“, pokud jsou vadné gen je pro enzym podílející se na montáži nebo převodu Glc3Muž9GlcNAc2-dolicholový prekurzor. Jsou označeny jako "Typ II", pokud k chybnému kroku dojde po akci OST v systému Nvázaná glykosylace cesta nebo zahrnuje Óvázaná glykosylace.[14]

Viz také

Reference

  1. ^ Wild R, Kowal J, Eyring J, Ngwa EM, Aebi M, Locher KP (2018). „Struktura komplexu kvasinkové oligosacharyltransferázy poskytuje přehled o eukaryotické N-glykosylaci“. Věda. 359 (6375): 545–550. Bibcode:2018Sci ... 359..545W. doi:10.1126 / science.aar5140. PMID  29301962.
  2. ^ Pfeffer S, Dudek J, Gogala M, Schorr S, Linxweiler J, Lang S, Becker T, Beckmann R, Zimmermann R, Förster F (2014). "Struktura komplexu savčí oligosacharyl-transferázy v nativním ER proteinu translocon". Nat. Commun. 5 (5): 3072. Bibcode:2014NatCo ... 5.3072P. doi:10.1038 / ncomms4072. PMID  24407213.
  3. ^ Zufferey R, Knauer R, Burda P, Stagljar I, te Heesen S, Lehle L, Aebi M (říjen 1995). „STT3, vysoce konzervovaný protein požadovaný pro aktivitu kvasinkové oligosacharyl transferázy in vivo“. EMBO J.. 14 (20): 4949–60. doi:10.1002 / j.1460-2075.1995.tb00178.x. PMC  394598. PMID  7588624.
  4. ^ Nilsson IM, von Heijne G. (Březen 1993). "Stanovení vzdálenosti mezi aktivním místem oligosacharyltransferázy a membránou endoplazmatického retikula". J. Biol. Chem. 268 (8): 5798–801. PMID  8449946.
  5. ^ Pless DD, Lennarz WJ; Lennarz (leden 1977). „Enzymatická přeměna proteinů na glykoproteiny“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 74 (1): 134–8. Bibcode:1977PNAS ... 74..134P. doi:10.1073 / pnas.74.1.134. PMC  393212. PMID  264667.
  6. ^ A b Duvet S, Op De Beeck A, Cocquerel L, Wychowski C, Cacan R, Dubuisson J (únor 2002). „Glykosylace obalového proteinu viru hepatitidy C E1 probíhá posttranslačně v manosylfosforyldolichol-deficientní CHO mutantní buněčné linii“. Glykobiologie. 12 (2): 95–101. doi:10.1093 / glycob / 12.2.95. PMID  11886842.
  7. ^ A b Knauer R, Lehle L (leden 1999). "Komplex oligosacharyltransferázy z kvasinek". Biochim. Biophys. Acta. 1426 (2): 259–73. doi:10.1016 / S0304-4165 (98) 00128-7. PMID  9878773.
  8. ^ Dempski RE, Imperiali B (prosinec 2002). "Oligosaccharyl transferáza: vrátný do sekreční cesty". Curr Opin Chem Biol. 6 (6): 844–50. doi:10.1016 / S1367-5931 (02) 00390-3. PMID  12470740.
  9. ^ Nilsson I, Kelleher DJ, Miao Y, Shao Y, Kreibich G, Gilmore R, von Heijne G, Johnson AE (květen 2003). „Fotosíťování vznikajících řetězců s podjednotkou STT3 komplexu oligosacharyltransferázy“. J. Cell Biol. 161 (4): 715–25. doi:10.1083 / jcb.200301043. PMC  2199356. PMID  12756234.
  10. ^ Karaoglu D, Kelleher DJ, Gilmore R (říjen 2001). „Allosterická regulace poskytuje molekulární mechanismus pro přednostní využití plně sestaveného oligosacharidu vázaného na dolichol pomocí kvasinkové oligosacharyltransferázy.“ Biochemie. 40 (40): 12193–206. doi:10.1021 / bi0111911. PMID  11580295.
  11. ^ Imperiali B (listopad 1997). „Proteinová glykosylace: Souboj Titánů“. Účty chemického výzkumu. 30 (11): 452–459. doi:10.1021 / ar950226k.
  12. ^ Ruiz-Canada C, Kelleher DJ, Gilmore R (leden 2009). „Cotranslační a posttranslační N-glykosylace polypeptidů odlišnými savčími OST izoformami“. Buňka. 136 (2): 272–83. doi:10.1016 / j.cell.2008.11.047. PMC  2859625. PMID  19167329.
  13. ^ Lizak C, Gerber S, Numao S, Aebi M, Locher KP (červen 2011). "Rentgenová struktura bakteriální oligosacharyltransferázy". Příroda. 474 (7351): 350–5. doi:10.1038 / příroda10151. PMID  21677752.
  14. ^ Marquardt T, Denecke J (červen 2003). „Vrozené poruchy glykosylace: přehled jejich molekulárních bází, klinických projevů a specifických terapií“. Eur. J. Pediatr. 162 (6): 359–79. doi:10.1007 / s00431-002-1136-0. PMID  12756558.

externí odkazy