O-verknüpfte Glykane sind in der Regel durch Serin- oder Threoninreste an die Peptidkette gebunden. Die O-gebundene Glykosylierung ist ein echter posttranslationaler Vorgang und erfordert keine Konsensussequenz, und für den Proteintransfer ist kein Oligosaccharidvorläufer erforderlich. Der häufigste Typ von O-gebundenen Glykanen enthält einen anfänglichen GalNAc-Rest (oder ein Tn-Epitop); diese werden gemeinhin als Glykane vom Mucin-Typ bezeichnet. Andere O-gebundene Glykane enthalten Glucosamin, Xylose, Galactose, Fucose oder Manose als an die Ser/Thr-Reste gebundenen Ausgangszucker. Bei O-gebundenen Glykoproteinen handelt es sich in der Regel um große Proteine (>200 kDa), die in der Regel zweigliedrig sind und vergleichsweise weniger Verzweigungen aufweisen als N-Glykane. Die Glykosylierung erfolgt im Allgemeinen in Clustern mit hoher Dichte und kann bis zu 50-80 % der Gesamtmasse ausmachen. O-verknüpfte Glykane sind in der Regel sehr heterogen, weshalb sie im Allgemeinen nach ihrer Kernstruktur klassifiziert werden. Kürzlich wurde gezeigt, dass nicht verlängerte O-GlcNAc-Gruppen mit Phosphorylierungszuständen und dynamischer Verarbeitung im Zusammenhang mit Zellsignalisierungsereignissen in der Zelle in Verbindung stehen. O-verknüpfte Glykane sind in den meisten sekretorischen Zellen und Geweben weit verbreitet. Sie sind in der Zona pelucida, die die Eizellen von Säugetieren umgibt, in hohen Konzentrationen vorhanden und können als Spermienrezeptoren fungieren (ZP3-Glykoprotein). O-verknüpfte Glykane sind auch an der Hämatopoese, an Mechanismen der Entzündungsreaktion und an der Bildung von ABO-Blutantigenen beteiligt.
Die Verlängerung und Beendigung von O-verknüpften Glykanen wird von verschiedenen Glykosyltransferasen durchgeführt. Eine bemerkenswerte Kernstruktur ist die Gal-b(1-3)GalNAc-Sequenz (Kern 1), die antigene Eigenschaften besitzt. Die Terminierung von O-verknüpften Glykanen umfasst normalerweise Gal, GlcNAc, GalNAc, Fuc oder Sialinsäure. Die bei weitem häufigste Modifikation des Kerns Gal-b(1-3)-GalNAc ist die Mono-, Di- oder Trisialylierung. Eine weniger häufige, aber weit verbreitete O-verknüpfte Hexasaccharidstruktur enthält b(1-4)-verknüpftes Gal und b(1-6)-verknüpftes GlcNAc sowie Sialinsäure.
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