Glykosylace je důležité modifikace eukaryotických proteinů, protože přidaný cukr zbytky se často používá jako molekulární vlajky nebo uznání signály do dalších buněk, než přijdou do kontaktu s nimi. Existují dva typy glykosylace proteinů, z nichž oba vyžadují import cílového polypeptidu do ER. N-vázaná glykosylace skutečně začíná v endoplazmatickém retikulu, ale o-vázaná glykosylace nedochází, dokud není polypeptid transportován do Golgiho aparátu. Proto je také případ, že n-vázaná glykosylace může (a je) obvykle začínat jako Ko-translační mechanismus, zatímco o-vázaná glykosylace musí probíhat posttranslačně. Další významné rozdíly ve dva typy glykosylace jsou (1) N-vazebných glykosylačních dochází na asparagin (N) zbytků v N-X-Y nebo N-X-T posloupnost (X je jakákoliv aminokyselina jiné než P nebo D), zatímco O-vazebných glykosylačních dochází na postranním řetězci hydroxylovou kyslíku buď serin nebo threonin reziduí určuje okolní sekvence, ale sekundární a terciární struktury; (2) N-vazebných glykosylačních začíná s „strom“ ze dne 14. specifické cukerné zbytky, které se pak prořezávají a přestavován, ale zůstává poměrně velké, zatímco O-vazebných glykosylačních je založen na postupném přidávání jednotlivých cukrů, a není obvykle přesahují několik zbytků.
Technicky vzato, N-glykosylace začíná před bílkovin je dokonce přeložena, jako dolichol pyrofosfát oligosacharid (tj. cukr „strom“ – to není oficiální termín, mimochodem) je syntetizován v ER (viz Obrázek \(\PageIndex{12}\)), aniž by byl vyvolán překlad nebo bílkovin vstupu.
Dolichol je dlouhý řetězec uhlovodíku nalézt především v ER membráně a slouží jako dočasné útočiště pro N-glykosylaci oligosacharid, jak je syntetizován a jak to čeká na vhodný protein glycosylate. Je oligosacharid syntéza začíná sčítání dvou N-acetylglukosamin zbytky na pyrofosforečnan linker, následuje manóza. Z této manózy se oligosacharidové větve větví, přičemž jedna větev přijímá další tři zbytky manózy a druhá přijímá jednu. Doposud všechny tyto přídavky k oligosacharidu probíhaly v cytoplazmě. Nyní je glykolipid převrácen dovnitř do ER lumen! Jakmile jsou v lumenu, přidají se další čtyři manózy a nakonec tři zbytky glukózy doplní strukturu.
ne všechny nukleosidy se pro tento proces používají: cukry byly nalezeny pouze v souvislosti s UDP, HDP a CMP. UDP je nejvíce univerzální, vazba N-acetylgalaktosamin (GalNAc), N-acetylglukosamin (GlcNAc), kyselinou N-acetylmuramovou, galaktózu, glukózu, kyselinu glukuronovou a xylózy. GDP se používá pro manózu a fukózu, zatímco CMP se používá pouze pro kyselinu sialovou.
enzymy, které provádějí glykosylaci, jsou glykosyltransferázy specifické jak pro přidaný zbytek cukru, tak pro cílový oligosacharid. Cukry používané enzymy nejsou pouze cukr , ale nukleotidové cukry-obvykle cukr spojený s nukleosidovým difosfátem, například glukóza uracil difosfátu (UDP-glukóza)nebo GDP-manóza.
N-vázaných oligosacharid má dvě fyziologické funkce: působí jako základ pro další glykosylace, a používá se jako marker pro chyby-kontrola skládání bílkovin do calnexin-calreticulin systému (viz Obrázek \(\PageIndex{13}\)). Jakmile je oligosacharid připojen k novému polypeptidu, proces další glykosylace začíná působením glukosidázy, která odstraňuje dvě glukózy. Poslední glukózy v krvi je nutné, aby pomoci glykoprotein dock s buď calnexin nebo calreticulin (Figure13, krok 1, nebo 4), které jsou velmi podobné proteiny, které mají pomalý glukosidázy činnosti a stýkat s protein disulfid izomeráza-jako činnost.
protein disulfid izomeráza-jako aktivita pochází z ERp57, které je technicky thiol oxidoreduktázy, ale je funkčně podobný PDI.
hlavní rozdíl spočívá v tom, že kalretikulin je rozpustný v ER lumen, zatímco kalnexin je vázán na er membránu. Oba dočasně drží glykoprotein, což mu dává čas (znovu)složit a případně přeskupit disulfidové vazby, poté odstraní glukózu a umožní glykoproteinu pokračovat v cestě. Důležité je, že pokud glykoprotein nebyl zcela složen (krok 2a), enzym UDP-glukóza:glykoprotein glucosyltransferase (GT) rozpozná a přidá zpět glukózy reziduí (krok 3), nutit je jít přes calreticulin/calnexin cyklus znovu v naději, že skládací tentokrát správně. Pokud byl správně složen (krok 2b), může být rozpoznán ER-α-1,2-mannosidázou, která odstraňuje manózu a dokončuje glykosylační modifikace v ER.
Většina glykoproteinů i nadále oligosacharid přestavby, jakmile byly přesunuty z ER do Golgiho aparátu tím, že vezikulární transport. Tam, různé glykosidázy a glykosyltransferázy prořezávají a přidávají se k oligosacharidu. Ačkoli glykosylace je konzistentní a stereotypní pro daný protein, stále není jasné, jak přesně jsou stanoveny glykosylační vzorce.
Dva běžné antibiotika, tunicamycin a bacitracin, může cíl N-vazebných glykosylačních, i když jejich antibiotické vlastnosti pocházejí z narušení tvorby bakteriální buněčné stěny. Tunicamycin je analog UDP-GlcNAc, a uvnitř eukaryotických buněk může narušit počáteční oligosacharid tvorbu tím, že blokuje počáteční GlcNAc kromě dolichol-fosfát. Vzhledem k tomu, že může být transportován do eukaryotických buněk, není tunikamycin klinicky užitečný kvůli jeho toxicitě. Bacitracin, na druhé straně, je malý cyklický polypeptid, který se váže na dolichol-PP brání jeho dephosphorylation na dolichol-P, které je potřebné k vybudování oligosacharid. Bacitracin není buňka-propustná, takže i když to má podobné aktivity tunicamycin na bakterie narušením extracelulární syntéza glykolipidu potřebné pro tvorbu buněčné stěny, je neškodný pro eukaryot, a proto je užitečné terapeutické antibiotika.