24.11: Carbohidratos de superficie celular y virus de la influenza
- Page ID
- 76291
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\id}{\mathrm{id}}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)
\( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\)
\( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\)
\( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\)
\( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\)
\( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\)
\( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\)
\( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\)
\( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
\( \newcommand{\vectorA}[1]{\vec{#1}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorAt}[1]{\vec{\text{#1}}} % arrow\)
\( \newcommand{\vectorB}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vectorC}[1]{\textbf{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorD}[1]{\overrightarrow{#1}} \)
\( \newcommand{\vectorDt}[1]{\overrightarrow{\text{#1}}} \)
\( \newcommand{\vectE}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash{\mathbf {#1}}}} \)
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \)
\( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)
Objetivos
Se puede omitir la Sección 25.11.
Los carbohidratos se unen covalentemente a muchas biomoléculas diferentes, incluyendo lípidos, para formar glicolípidos, y proteínas, para formar glicoproteínas. Las glicoproteínas y glicolípidos se encuentran a menudo en las membranas biológicas, a las que se anclan a través de interacciones no polares. Un tipo especial de glicoproteína, un proteoglicano, en realidad tiene más masa de carbohidratos que proteínas. ¿Cuál es la función de estos carbohidratos? Dos son aparentes. Primero, la glicosilación de proteínas ayuda a proteger la proteína de la degradación por catalizadores enzimáticos dentro del cuerpo. Sin embargo, existen funciones principales que surgen del hecho de que los carbohidratos unidos covalentemente que “decoran” la superficie de glicoproteínas o glicolípidos proporcionan nuevas interacciones de sitios de unión que permiten interacciones con otras biomoléculas. Por lo tanto, la glicosilación permite interacciones célula:célula, célula:proteína o proteína:proteína. Desafortunadamente, las bacterias y los virus a menudo reconocen moléculas glicosiladas en las membranas celulares, lo que permite su importación a la célula.
Aquí hay algunos ejemplos de “dibujos animados” de carbohidratos unidos covalentemente al aminoácido asparagina (Asn) en una glicoproteína.
Aquí hay algunos ejemplos de interacciones biomoleculares promovidas por IMF que involucran carbohidratos.
Virus de la Influenza que se une a glicoproteínas de superficie celular con Neu5Ac - Una proteína en la superficie del virus de la influenza, la hemagluttinina, se une al ácido siálico (Sia), que se une covalentemente a muchas glicoproteínas de la membrana celular en las células hospedadoras. El ácido siálico suele estar conectado a través de un enlace alfa (2,3) o alfa (2,6) a galactosa en glicoproteínas N-enlazadas. Los subtipos encontrados en los aislamientos de influenza aviar (y equina) se unen preferentemente a Sia (alfa 2,3) Gal que predomina en el tracto gastrointestinal aviar donde los virus se replican. Los virus humanos del subtipo H1, H2 y H3 (causa de las pandemias de 1918, 1957 y 1968) reconocen a Sia (alfa 2,6) Gal, la forma principal en el tracto respiratorio humano. La influenza porcina HA se une a Sia (alfa 2,6) Gal y algo de Sia (alfa 2,3) las cuales se encuentran en cerdos.
- Modelo Jmol de hemaglutinina viral unida a fármacos antivirales y ácido siálico (neuramínico) de Proteopedia
Leucocitos: Unión a la pared celular - Durante la inflamación, los leucocitos circulantes (un tipo de glóbulo blanco) se atan y ruedan sobre las paredes de los vasos sanguíneos donde se vuelven activos. Las proteínas E-, L- y P-selectina son las principales proteínas responsables del anclaje y balanceo de estos leucocitos. La P-selectina se une, en parte, a un tetrasacárido, sialil-Lewisx (SLEX) en la superficie celular. La interacción entre la P-selectina y la célula media la unión/balanceo inicial del leucocito en la pared del vaso.
Colaboradores y Atribuciones
Prof. Steven Farmer (Sonoma State University)
Chris P Schaller, Ph.D., (College of Saint Benedict / Saint John's University)