Definição e função da glicoproteína

Uma glicoproteína é uma tipo de proteína molécula que teve um carboidrato anexado a ele. O processo ocorre durante a tradução de proteínas ou como uma modificação pós-tradução em um processo chamado glicosilação.

O carboidrato é uma cadeia de oligossacarídeos (glicano) que é covalentemente ligado às cadeias laterais do polipeptídeo da proteína. Por causa dos grupos -OH de açúcares, as glicoproteínas são mais hidrofílicas que as proteínas simples. Isso significa que as glicoproteínas são mais atraídas pela água do que as proteínas comuns. A natureza hidrofílica da molécula também leva ao dobramento característico da estrutura terciária da proteína.

O carboidrato é um curto molécula, geralmente ramificado e pode consistir em:

• açúcares simples (por exemplo, glicose, galactose, manose, xilose)
• aminoácidos (açúcares que possuem um grupo amino, como N-acetilglucosamina ou N-acetilgalactosamina)
• açúcares ácidos (açúcares que possuem um grupo carboxila, como ácido siálico ou ácido N-acetilneuramínico)

As glicoproteínas são categorizadas de acordo com o local de ligação do carboidrato a um aminoácido na proteína.

• As glicoproteínas ligadas ao O são aquelas nas quais o carboidrato se liga ao átomo de oxigênio (O) do grupo hidroxila (-OH) do grupo R do aminoácido treonina ou serina. Os carboidratos ligados ao O também podem se ligar à hidroxilisina ou à hidroxiprolina. O processo é denominado O-glicosilação. As glicoproteínas ligadas ao O são ligadas ao açúcar dentro do complexo de Golgi.
• As glicoproteínas ligadas ao N têm um carboidrato ligado ao nitrogênio (N) do grupo amino (-NH₂) do grupo R do aminoácido asparagina. O grupo R é geralmente a cadeia lateral da amida da asparagina. O processo de ligação é chamado de N-glicosilação. As glicoproteínas ligadas ao N ganham açúcar a partir da membrana do retículo endoplasmático e são transportadas para o complexo de Golgi para modificação.

Embora as glicoproteínas ligadas ao O e ao N sejam as formas mais comuns, outras conexões também são possíveis:

• A glicosilação-P ocorre quando o açúcar se liga ao fósforo da fosfoserina.
• A glicosilação C ocorre quando o açúcar se liga ao átomo de carbono de um aminoácido. Um exemplo é quando o açúcar manose se liga ao carbono no triptofano.
• Glicação é quando um glicolipídeo glicofosfatidilinositol (GPI) se liga ao terminal de carbono de um polipeptídeo.

As glicoproteínas funcionam na estrutura, reprodução, sistema imunológico, hormônios e proteção de células e organismos.

As glicoproteínas são encontradas na superfície da bicamada lipídica de membranas celulares. Sua natureza hidrofílica permite que funcionem no ambiente aquoso, onde atuam no reconhecimento célula-célula e na ligação de outras moléculas. As glicoproteínas da superfície celular também são importantes para reticular células e proteínas (por exemplo, colágeno) para adicionar força e estabilidade a um tecido. As glicoproteínas nas células vegetais são o que permite que as plantas se mantenham de pé contra a força da gravidade.

As proteínas glicosiladas não são apenas críticas para a comunicação intercelular. Eles também ajudam os sistemas de órgãos a se comunicarem. As glicoproteínas são encontradas na substância cinzenta do cérebro, onde trabalham em conjunto com axônios e sinaptossomas.

Hormônios podem ser glicoproteínas. Exemplos incluem gonadotrofina coriônica humana (HCG) e eritropoietina (EPO).

A coagulação do sangue depende das glicoproteínas protrombina, trombina e fibrinogênio.

Marcadores de células podem ser glicoproteínas. Os grupos sanguíneos MN são devidos a duas formas polimórficas da glicoproteína glicoforina A. As duas formas diferem apenas por dois resíduos de aminoácidos, mas isso é suficiente para causar problemas para as pessoas que recebem um órgão doado por alguém com um grupo sanguíneo diferente. O Complexo Principal de Histocompatibilidade (MHC) e o antígeno H do grupo sanguíneo ABO são diferenciados por proteínas glicosiladas.

A glicoforina A também é importante porque é o local de conexão para Plasmodium falciparum, um parasita de sangue humano.

As glicoproteínas são importantes para a reprodução porque permitem a ligação dos espermatozóides à superfície do óvulo.

As mucinas são glicoproteínas encontradas no muco. As moléculas protegem as superfícies epiteliais sensíveis, incluindo os tratos respiratório, urinário, digestivo e reprodutivo.

A resposta imune depende de glicoproteínas. O carboidrato dos anticorpos (que são glicoproteínas) determina o antígeno específico ao qual ele pode se ligar. Células B e Células T possuem glicoproteínas de superfície que também se ligam a antígenos.

As glicoproteínas obtêm seu açúcar a partir de um processo enzimático que forma uma molécula que não funcionaria de outra maneira. Outro processo, chamado glicação, liga covalentemente açúcares a proteínas e lipídios. A glicação não é um processo enzimático. Muitas vezes, a glicação reduz ou nega a função da molécula afetada. A glicação ocorre naturalmente durante o envelhecimento e é acelerada em pacientes diabéticos com altos níveis de glicose no sangue.

• Berg, Jeremy M. et ai. Bioquímica. 5a ed., W.H. Freeman and Company, 2002, pp. 306-309.
• Ivatt, Raymond J. A biologia das glicoproteínas. Plenum Press, 1984.