15. predavanje - heteropolisaharidi Flashcards
1
Q
Kaj so polisaharidi?
Kaj povezujejo?
A
- polimeri iz vsaj dveh različnih enot povezani z različnimi O-glikozidnimi vezmi
- povezujejo disaharidne enote iz različnih monosaharidov
2
Q
Iz česa je celična stena:
a) bakterij
b) alg
c) sestavina zunajceličnega matriksa večceličnih organizmov
A
a) peptidoglikani
b) agar
c) glikozaminoglikani
3
Q
Kaj sestavlja peptidoglikane?
A
- heteropolimer iz beta(1-4) povezanih zaporednih monosaharidov:
a) NAG - N-acetil-glukozamin
b) NAM - N-acetilmuraminska kislina
4
Q
Kateri encim imamo v solzah?
A
- lizocim
- cepi beta(1-4) glikozidno vez in varuje oči pred bakterijskimi infekcijami
5
Q
Kaj počne antibiotik penicilin?
A
- inhibira bakterijske encime TRANSPEPTIDAZE
- s tem prepreči tvorbo peptidnih povezav
-> celična stena je šibka
-> liza bakterij
6
Q
Kako je sestavljen glukozaminoglikan?
A
- GAG
- iz 2 ponavljajočih disaharidnih enot:
a) en monosaharid: N-acetilglukozamin ALI N-acetilgalaktozamin
b) uronska kislina: D-glukuronska kislina ALI L-iduronska kislina
7
Q
Ali so GAG kisli ali bazični?
Zakaj?
A
- KISLI
- prisotnost karboksilnih skupin
- sulfatirana ena ali več hidroksilnih skupin
8
Q
GAG:
Kaj je posledica odbojnih sil sosednjih nabitih skupin?
A
- razvita konformacija
9
Q
Naštej primere GAG.
A
- hialuronan (matriks)
- hondroitin sulfat (stena aorte)
- keratan sulfat (kosti)
- heparan sulfat
10
Q
Kaj je heparin?
A
- frakcionirana oblika heparan sulfata
- največja gostota neg. naboja
11
Q
Kaj je vloga zunajceličnega matriksa?
A
- drži celice skupaj
- omogoča prehod hranil in kisika = porozna struktura
12
Q
Iz česa je sestavljen zunajcelični matriks?
A
- prepleteni GAG
- fibrilarni proteini: kolagen, elastin, fibronektin
13
Q
Kako so lahko GAG povezani v proteoglikane?
Kaj je vloga elektrostatskih interakcij z različnimi proteini?
A
- GAG so kovalentno povezani s proteini v proteoglikane
- elektrostatske interakcije: prepoznajo vzorec sulfatiranih in nesulfatiranih sladkorjev GAG
14
Q
Kako je zgrajen hialuronan?
Kje je prisoten?
A
- osnovni disaharid: D-glukuronska kislina, povezana z beta(1-3) O-glikozidno vezjo z N-acetilglukozaminom
- disaharidi so med seboj povezani z beta(1-4) vezjo
* - kje: sinovialna tekočina, hrustanec, kite, oči
15
Q
Kateri encim katalizira hidrolizo glikozidnih povezav?
Kako si na ta način pomagajo:
a) patogene bakterije
b) spermiji
c) pri zdravljenju osteoartroze
A
- HIALURONIDAZA
a) bakterije: olajšajo si invazijo tkiva
b) spermiji: razgradijo zunanji GAG plašč jajčne celice
c) aplikacija v velike sklepe za zaviranje propada hrustanca
16
Q
Kako je zgrajen hondroitin sulfat?
K čemu prispeva/vloga?
Kako je vezan na proteine?
A
- osnovni disaharid: D-glukuronska kislina, povezana z beta(1-3) O-glikozidno vezjo (kot hialuronan) z N-acetilgalaktozaminsulfat
- disaharidi so med seboj povezani z beta(1-4) vezjo
* - vloga: prispeva k natezni moči kosti, hrustanca …
* - kovalentno vezani na proteine
17
Q
Kako je zgrajen dermatan sulfat?
A
Podobno kot hondroitin sulfat:
- osnovni disaharid: D-glukuronska kislina, povezana z beta(1-3) O-glikozidno vezjo (kot hialuronan) z N-acetilgalaktozaminsulfat
- disaharidi so med seboj povezani z beta(1-4) vezjo
*
- AMPAK: enote D-glukuronata so zamenjane s C-5 epimerom L-iduronata
-> D-glukuronat je povezan z alfa(1-3) O-glikozidno vezjo s sulfatiranim N-acetilgalaktozaminom
18
Q
Kako je zgrajen keratan sulfat?
Kje je prisoten?
Kako je vezan na proteine?
A
- osnovni disaharid: D-galaktoza, povezana z beta(1-4) O-glikozidno vezjo z sulfatiranim N-acetilglukozaminom
- disaharidi med seboj povezani z beta(1-3) vezjo
* - kosti, hrustanec, roženica, nohti
* - kovalentno vezan na proteine
19
Q
Kako je zgrajen heparan sulfat?
A
- osnovni disaharid: sladkor (glukuronska kislina ali iduronska kislina), povezana z alfa(1-4) O-glikozidno vezjo z N-acetilglukozaminom ali glukozaminom
- disaharidi: med seboj povezani z alfa(1-4) vezjo
- sladkorji so sulfatirani na različnih mestih
* - zamenjujejo se zaporedja z nespremenjenimi sladkorji in bogata s sulfatiranimi sladkorji
20
Q
V čem se razlikuje vzorec sulfatiranih sladkorjev?
A
- razlikuje se med proteoglikani
= omogoča specifične interakcije s proteini, encimi in drugimi krvnimi faktorji
21
Q
Kako je zgrajen heparin?
Kje je sintetizira?
A
- osnovni disaharid: sulfatirani L-iduronat, povezan z alfa(1-4) O-glikozidno vezjo z sulfatiranim N-acetilglukozaminom
* - sinteza: v mastociti
22
Q
Kaj je posledica tega, da je heparin močno sulfatiran?
A
- je najbolj negativna biomolekula
23
Q
Kako se heparin uporablja pri zdravljenju?
a) kot …………. pri zdravljenju akutnega koronarnega sindroma
-> veže …………., kar povzroči vezavo in …………… proteaze trombin
-> preprečuje nastanek …………
b) kot ………… v epruvetkah ob odvzemu krvi => preprečevanje ………………….
A
a) kot antikoagulant
-> veže antitrombin, vezava in inibicija proteaze trombin
-> preprečuje nastanek strdkov
b) kot antikoagulant
-> preprečevanje strjevanja krvi
24
Q
Kako nastanejo glikokonjugati?
Kako se delijo?
A
- specifične verige oligosaharidov so lahko kovalentno vezane na proteine in lipide (glikolizacija) = nastanejo glukokonjugati
* - proteoglikani
- glikoproteini
- glikosfingolipidi
25
Katere so biološke vloge glikokonjugatov?
- celična signalizacija
- označevanje proteinov za transport do specifičnih celičnih komponent
- prepoznavna mesta za zunajcelične signale
- sestavljajo glikokalis
- antigeni na eritrocitih, določajo krvno skupino AB0
26
Kako nastanejo proteoglikani?
- ena ali več sulfatiranih GAG se kovalentno poveže z membranskim ali topnim proteinom
27
a) Centralni protein je povezan z GAG preko ............?
b) ...... saharidnega mostu se preko ........ C-atoma veže na ............
c) V kakšnem zaporedju AK se nahaja serin?
a) preko tetrasaharidnega mostu na AK ostanek serina
b) ksiloza
preko anomernega C-atoma veže na -OH serina (O-glikozidna vez)
c) Ser-Gly-x-Gly
28
Kako se sintetizirajo oligosaharidne enote proteoglikanov?
Kje poteče biosinteza?
- sintetizira se pred povezavo z AK ostankom (Asn, Ser, Thr) proteina z N- ali O-glikozidnimi povezavami
- biosinteza: poteka na fosforiliranem doliholu, ki je donor aktiviranih podenot monosaharidov
29
Sinteza oligosaharidnih enot proteoglikanov:
kaj predstavlja dolihol?
Dolihol: ena skupina dolgoverižnih nenasičenih organskih spojin, ki nastanejo s povezovanjem izoprenskih enot
30
Sinteza oligosaharidnih enot proteoglikanov:
kaj predstavlja fosfat?
Fosfat:
- mesto vezave oligosaharida
- aktivno obliko oligosaharida glikoziltransferaze prenesejo na specifični Asn proteina
31
Opiši 2 glavni družini integralnih membranskih proteinov - proteoglikani.
1) Sindekani:
- 1 transmembranska domena proteina
- 3-5 verig heparan sulfata, včasih hondroitin sulfat
2) Glipikani:
- zasidrani v membrano z lipidnim sidrom (GPI)
- ohranjeni S-S mostički
32
Proteoglikani - integralni membranski proteini:
Kaj počne
a) proteinaza
b) fosfolipaza
a) proteinaza:
- cepi blizu membrane
- sprosti ektodomeno sindekana
b) fosfolipaza:
- cepi povezavo z lipidno membrano
- sprosti glipikan
33
Kako proteini in ostale signalne molekule vstopajo v interakcije v zunajceličnem matriksu?
Kaj spremenijo v celici?
- s sulfatirano domeno heparan sulfata
*
- spremenijo celično aktivnost
34
Sprememba celične aktivnosti po vezavi heparan sulfata:
1. .......... aktivacija:
- konformacijske spremembe proteina ................... ob vezavi na sulfatirano .......... domeno
- to omogoči interakcijo s faktorjem za ............... (Xa) in prepreči ...............
1. KONFORMACIJSKA aktivacija:
- konformacijska sprememba proteina ANTITROMBINA ob vezavi na sulfatirano NS domeno
- omogoči interakcijo s faktorjem za STRJEVANJE KRVI (Xa) in prepreči KOAGULACIJO
35
Sprememba celične aktivnosti po vezavi heparan sulfata:
2. povečane protein-............ interakcije:
- vezava ........... in ............ na dve sosednji .......... domeni
- to privede proteina bližje
- promovira interakcijo in promovira/inhibira strjevanje krvi
2. povečane PROTEIN-PROTEIN interakcije:
- vezava trombina in antitrombina na dve sosednji NS domeni
- INHIBIRA strjevanje krvi (koagulacijo)
36
Sprememba celične aktivnosti po vezavi heparan sulfata:
3. ............. za zunajcelične ligande:
- domena ....... interagira z ............. in njegovim receptorjem
- s tem se poveča učinek visoke/nizke koncentracije ..........
3. KORECEPTOR za zunajcelične ligande
- domena NS interagira z FGF (fibroblast GF)
- poveča se učinek nizke koncentracije FGF
37
Sprememba celične aktivnosti po vezavi heparan sulfata:
4. lokalizacija in koncentracija na celični površini:
- negativni naboj ............... pritegne pozitivno nabito ................
- zadrži jo s pomočjo ............ interakcij
- - naboj HEPARAN SULFATA
- + naboj LIPOPROTEIN LIPAZA
- ELEKTROSTATSKIH
38
Kaj so proteoglikanski agregati?
- supramolekularne strukture
- številni centralni proteini so vezani na eno molekulo hialuronana
- več kot 100 agrekanskih monomerov se nekovalentno veže na eno molekulo hialuronana
39
Kako izgleda agrekanski monomer?
- centralni protein: agrekan
- agrekan ima preko Ser vezane verige hondroitin sulfata in keratan sulfata
- na Ser so vezane preko trisaharidnega mosta
40
Kaj je značilno za proteoglikanske agregate?
- so močno hidratirani
- agregat se poveže s kolagenom v extracelularnem matrixu hrustanca
41
Kako nastane osteoartritis?
- s starostjo proteoglikan izgubi vodo = poškodba sklepov
42
Povezava ogromnega proteoglikana s ............ proteini matriksa ustvari ................:
- medceličnina dobi ........ lastnosti
- fibrilarnimi
- mrežo
- viskozne lastnosti
43
Za sintezo GAG so potrebni encimi, ki:
- aktivirajo ..............
- jih prenesejo preko .........
- jih povežejo v ...........
- dodajo .......... skupine
- aktivirajo MONOSAHARIDE
- jih prenesejo preko MEMBRANE
- jih povežejo v OLIGOSAHARIDE
- dodajo SULFATNE skupine
44
Kako nastane Hurlerjev sindrom?
- telo NE more razgraditi GAG, zato se dermatan sulfat in keratan sulfat kopičijo v lizosomih
45
Kaj so glikoproteini?
- glikokonjugati, kjer je sladkorni del manjši, razvejan in bolj strukturno raznolik kot pri proteoglikanih
- ena ali več oligosaharidnih enot
46
Glikoproteini:
- kako je sladkorni del (posttranslacijsko) pripet?
Preko anomernega C-atoma z:
- -OH skupino Ser ali Thr (O-glikozidna povezava)
- amidni dušik Asn (N-glikozidna povezava)
47
Mucini?
Značilnosti.
Označevalci raka?
MUCINI:
- topni ali membranski glikoproteini z velikim številom povezanih oligosaharidov preko O-glikozidnih vezi
*
- v večini sekrecij (slina) - spolzek občutek
- na površini epitelijskih celic kot zaščitna bariera
*
- nenormalni mucini: možni biološki označevalci raka
48
Večina krvnih proteinov je ...................
Eritropoetin.
Značilnosti.
Kaj je v telesu še glikoziliranega?
- večina krvnih proteinov je GLIKOZILIRANIH
*
Eritropoetin:
- hormon: ki ga izločajo ledvica
- stimulira produkcijo eritrocitov
- N-glikoziliran na 3 Asn
- O-glikoziliran na 1 Ser
- glikoz. poveča stabilnost v krvi
*
- glikozilirani: IMUNOGLOBULINI
49
Kaj je biološka prednost glikolizacije proteinov?
- hidrofilni/hidrofobni oligosaharidni deli spremenijo polarnost in topnost proteinov
- oligosaharidne verige dodane proteinom v ER, in modificirane v GA, služijo kot oznaka za končni cilj ter tudi za kontrolo ustreznega zvitja
- zaščita pred .......... razgradnjo
- hidrofilni
- zaščita pred PROTEOLITIČNO razgradnjo
50
Kaj je glikomika?
- iz mešanice proteinov iz ........... tkiva so odcepili oligosaharide, jih ločili z .................. in analizirali z ...................
- sistematična opredelitev vseh ogljikovodikovih komponent v določeni celici ali tkivu
*
- LEDVIČNEGA tkiva, ločili s TEKOČINSKO KROMATOGRAFIJO, analizirali z MASNO SPEKTROMETRIJO
51
Kaj so glikolipidi?
- glikokonjugati, kjer je oligosaharidna veriga kovalentno vezana na lipide
- dominantna struktura zunanje membrane gram-negativnih bakterij
52
1. Kaj je lipidna komponenta pri glikolipidih?
2. Če sladkorni del vsebuje kompleksni oligosaharid s sialično kislino, pridobimo ....
3. Polarna glava (oligosaharidni del glikosfingolipidov) je na notranji/zunanji strani celične membrane
-> specifični oligosaharidi glikosfingolipidov določajo krvno skupino AB0
1. ceramid
2. glikosfingolipide
3. ZUNANJI
53
Kaj na površini eritrocitov določa krvno skupino AB0?
- sladkorni deli glikolipidov in glikoproteinov
-> oligosaharidi so vezani na sfingolipide v plazemski membrani eritrocitov
54
Kako prepoznamo:
A) A tip krvne skupine
B) B tip krvne skupine
A) dodatno vezan N-acetilglukozamin
B) dodatno vezana galaktoza
-> vsi imajo identični antigen H
55
Zgradba glikolipidov.
1. O-značilna veriga
2. centralni oligosaharidni del
3. lipid AK
56
Kaj predstavljajo glikani, ki so del glikoproteinov in glikolipidov?
- glikani, ki so del glikoproteinov in glikolipidov
- predstavljajo izjemno bogato strukturno inf. = SLADKORNI KOD
57
Kdo/kaj prebere sladkorni kod?
Kaj se zgodi potem?
Lektini:
- posredujejo številne biološke procese: medcelično prepoznavanje, signalizacija, adhezija, intracelularno targetiranje
- vezava visoko specifična s srednjo/visoko afiniteto
