Oligosahariltransferaza

Из Википедије, слободне енциклопедије
Иди на навигацију Иди на претрагу
STT3
Identifikatori
SimbolSTT3
PfamPF02516
Pfam klanCL0111
InterProIPR003674
OPM superfamilija273
OPM protein3rce
CAZyGT66

Oligosahariltransferaza ili OST (EC 2.4.1.119) je membranski proteinski kompleks koji prenosi 14-šećerni oligosaharid sa dolihola na novoformirani protein. Ovo je tip glikoziltransferaze. Šećer Glc3Man9GlcNAc2 (gde je Glc=glukoza, Man=manoza, i GlcNAc=N-acetilglukozamin) je vazan za asparaginski (Asn) ostatak sekvence Asn-X-Ser ili Asn-X-Thr, gde je X bilo koja aminokiselina izuzev prolina. Ova sekvenca se naziva glikozilacionim sekvonom. Reakcija koju katalizuje OST je centralni korak u putu N-vezane glikozilacije.

Location[уреди]

ER translokacioni kompleks.[1] Mnogi proteinski kompleksi učestvuju u proteinskoj sintezi. Sama produkcija se odvija u ribozomima (žuto i svetlo plavo). Pomoću ER translokona (zeleno: Sec61, plavo: TRAP kompleks, i crveno: oligosaharil transferazni kompleks) novo sintetisani protein se transportuje kroz membranu (sivo) do unutrašnosti ER. Sec61 je protein-provodni kanal. OST dodaje šećerne strukture na izvorni protein.
Struktura kvašćane OST[2]

OST je komponenta translokona u membrani endoplazmatičnog retikuluma (ER). Za lipid vezani sržni oligosaharid se formira na membrani endoplazmičnog retikuluma i prenosi se do određenih asparaginskih ostataka novoformiranih polipeptidnih lanaca posredstvom oligosaharil transferaznog kompleksa.[3] OST aktivno mesto je locirano oko 4 nm od lumenalnog lica ER membrane.[4]

Ovaj enzim obično deluje tokom translacije pri ulazu novog proteina u ER, ali se ova kotranslaciona glikozilacija ipak naziva posttranslacionom modifikacijom. Poznato je nekoliko primera OST aktivnosti nakon završetka translacije.[5][6] Trenutno shvatanje je da do posttranslacione aktivnosti može doći ako je protein loše savijen ili se sporo savija.[6]

Struktura i funkcija[уреди]

Kvaščani OST se sastoji od osam različitih transmembranskih proteina unutar tri potkompleksa (jedan od kojih je OST4).[7][8] Ovi oktameri ne formiraju oligomer višeg reda, a tri od osam proteina su i sami glikozilovani.[7] Poznato je da OST kod sisara ima sličnu kompoziciju.[9][10]

Smatra se da se OST sastoji od mnoštva podjedinica zato što mora da:[11]

  1. Pozicionira sebe u blizini translokonske pore.
  2. Prepozna i veže oligosaharildolihol.
  3. Skenira novi protein da bi prepoznao i vezao sekvone.
  4. Pomera ta dva velika supstrata u njihove korektne lokacije i konformacije.
  5. Aktivira azotni atom Asn amida radi transfera oligosaharida.
  6. Oslobodi svoje supstrate.

Katalitički aktivna podjedinica OST se naziva STT3. Postoje dva paraloga kod eukariota, koji se nazivaju STT3A i STT3B. STT3A je prvenstveno odgovoran za kotranslacionu glikozilaciju novog polipeptida dok ulazi u lumen endoplazmičnog retikuluma, dok STT3B isto tako može da posreduje posttranslacionu glikozilaciju.[12] Struktura PglB, prokariotskog homologa STT3 je rešena.[13] Visok stepen sličnosti sekvenci prokariotskog i eukariotskog STT3 sugeriše da su njihove prostorne strukture slične.

Klinički značaj[уреди]

CDG sindromi su genetički poremećaji glikozilacionog puta. Oni se označavaju kao tip I ako je defektivan gen za enzim koji učestvuje u formiranju ili transferu Glc3Man9GlcNAc2-doliholnog prekurzora. Oni se svrstavaju u „tip II” ako se defektivni korak javlja nakon dejstva OST u putu N-vezane glikozilacije ili O-vezane glikozilacije.[14]

Reference[уреди]

  1. ^ Pfeffer S, Dudek J, Gogala M, Schorr S, Linxweiler J, Lang S, Becker T, Beckmann R, Zimmermann R, Förster F (2014). „Structure of the mammalian oligosaccharyl-transferase complex in the native ER protein translocon”. Nat. Commun. (5): 3072. doi:10.1038/ncomms4072. 
  2. ^ Wild R, Kowal J, Eyring J, Ngwa EM, Aebi M, Locher KP (2018). „Structure of the yeast oligosaccharyltransferase complex gives insight into eukaryotic N-glycosylation”. Science. 359 (6375): 545—550. PMID 29301962. doi:10.1126/science.aar5140. 
  3. ^ Zufferey R, Knauer R, Burda P, Stagljar I, te Heesen S, Lehle L, Aebi M (октобар 1995). „STT3, a highly conserved protein required for yeast oligosaccharyl transferase activity in vivo”. EMBO J. 14 (20): 4949—60. PMC 394598Слободан приступ. PMID 7588624. 
  4. ^ Nilsson IM, von Heijne G (март 1993). „Determination of the distance between the oligosaccharyltransferase active site and the endoplasmic reticulum membrane”. J. Biol. Chem. 268 (8): 5798—801. PMID 8449946. 
  5. ^ Pless DD, Lennarz WJ; Lennarz (јануар 1977). „Enzymatic conversion of proteins to glycoproteins”. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 74 (1): 134—8. Bibcode:1977PNAS...74..134P. PMC 393212Слободан приступ. PMID 264667. doi:10.1073/pnas.74.1.134. 
  6. 6,0 6,1 Duvet S, Op De Beeck A, Cocquerel L, Wychowski C, Cacan R, Dubuisson J (фебруар 2002). „Glycosylation of the hepatitis C virus envelope protein E1 occurs posttranslationally in a mannosylphosphoryldolichol-deficient CHO mutant cell line”. Glycobiology. 12 (2): 95—101. PMID 11886842. doi:10.1093/glycob/12.2.95. 
  7. 7,0 7,1 Knauer R, Lehle L (јануар 1999). „The oligosaccharyltransferase complex from yeast”. Biochim. Biophys. Acta. 1426 (2): 259—73. PMID 9878773. doi:10.1016/S0304-4165(98)00128-7. 
  8. ^ Dempski RE, Imperiali B (децембар 2002). „Oligosaccharyl transferase: gatekeeper to the secretory pathway”. Curr Opin Chem Biol. 6 (6): 844—50. PMID 12470740. doi:10.1016/S1367-5931(02)00390-3. 
  9. ^ Nilsson I, Kelleher DJ, Miao Y, Shao Y, Kreibich G, Gilmore R, von Heijne G, Johnson AE (мај 2003). „Photocross-linking of nascent chains to the STT3 subunit of the oligosaccharyltransferase complex”. J. Cell Biol. 161 (4): 715—25. PMC 2199356Слободан приступ. PMID 12756234. doi:10.1083/jcb.200301043. 
  10. ^ Karaoglu D, Kelleher DJ, Gilmore R (октобар 2001). „Allosteric regulation provides a molecular mechanism for preferential utilization of the fully assembled dolichol-linked oligosaccharide by the yeast oligosaccharyltransferase”. Biochemistry. 40 (40): 12193—206. PMID 11580295. doi:10.1021/bi0111911. 
  11. ^ Imperiali, B. (новембар 1997). „Protein Glycosylation: The Clash of the Titans”. Accounts of Chemical Research. 30 (11): 452—459. doi:10.1021/ar950226k. 
  12. ^ Ruiz-Canada C, Kelleher DJ, Gilmore R (јануар 2009). „Cotranslational and posttranslational N-glycosylation of polypeptides by distinct mammalian OST isoforms”. Cell. 136 (2): 272—83. PMC 2859625Слободан приступ. PMID 19167329. doi:10.1016/j.cell.2008.11.047. 
  13. ^ Lizak C, Gerber S, Numao S, Aebi M, Locher KP (јун 2011). „X-ray structure of a bacterial oligosaccharyltransferase”. Nature. 474 (7351): 350—5. PMID 21677752. doi:10.1038/nature10151. 
  14. ^ Marquardt T, Denecke J (јун 2003). „Congenital disorders of glycosylation: review of their molecular bases, clinical presentations and specific therapies”. Eur. J. Pediatr. 162 (6): 359—79. PMID 12756558. doi:10.1007/s00431-002-1136-0. 

Spoljašnje veze[уреди]