Glucoproteínas Universidad Autónoma De Zacatecas Unidad Académica De Ciencias Biológicas

Glucoproteínas Las glicoproteínas o glucoproteínas son proteínas transmembranales que forman parte de la gran familia de glicoconjugados de membrana y están presentes en animales, plantas y microorganismos como bacterias, levaduras y arqueas.

Son proteínas particularmente abundantes en la superficie de la membrana plasmática de muchas células y constituyen parte importante de la capa de carbohidratos que recubre a las mismas y que en muchos casos se denomina glucocálix. Las proteínas precursoras de las glucoproteínas son modificadas covalentemente en el retículo endoplasmático y el complejo de Golgi de muchos eucariotas después de su traducción, aunque también se dan casos de glicosilación en el citosol, pero son menos comunes y se dan con un solo tipo de azúcar.

Funciones Estructurales:Desde el punto de vista estructural, las glicoproteínas proporcionan cadenas de carbohidratos que participan en la protección y lubricación de las células, ya que estas son capaces de hidratarse y formar una sustancia viscosa que resiste agresiones mecánicas y químicas. En bacterias y arqueas también se encuentran algunas glucoproteínas y estas son importantes componentes de la capa S, que es la capa más externa de la cubierta celular. Las plantas también poseen glicoproteínas estructurales que se caracterizan por complejos patrones de glicosilación y que pueden hallarse como parte de la estructura de la pared celular o en la matriz extracelular.

Reconocimiento celular: Las glicoproteínas ejercen funciones trascendentales como sitios de reconocimiento entre células, puesto que muchos receptores en la superficie celular son capaces de reconocer secuencias específicas de oligosacáridos. Ejemplo de los reconocimientos intercelulares que ocurren por medio de las cadenas de oligosacáridos en la superficie celular es el caso del reconocimiento entre el óvulo y el espermatozoide, necesarios para que se dé el fenómeno de la fecundación en los organismos pluricelulares con reproducción sexual.

Clases se basa principalmente en la naturaleza del enlace glicosídico que une las porciones proteicas y carbohidratadas y en las características de los glucanos unidos. De acuerdo a los residuos azucarados, pueden tenerse glucoproteínas con monosacáridos, disacáridos, oligosacáridos, polisacáridos y derivados de estos. Algunos autores consideran una clasificación de glicoproteínas en: – Los proteoglicanos, que son una subclase dentro del grupo de las glicoproteínas que contiene, en la porción carbohidratada, polisacáridos compuestos principalmente por aminoazúcares (glucosaminoglucanos).

– Los glicopéptidos, que son moléculas compuestas por carbohidratos unidos a oligopéptidos formados por aminoácidos en sus conformaciones L y/o D. – Los gluco aminoácidos, que son aminoácidos unidos a un sacárido a través de cualquier tipo de enlace covalente. – Los glicosil aminoácidos, que son aminoácidos unidos a una porción sacárida a través de enlaces O-, N-, o S-glicosídicos. En la nomenclatura de estas proteínas así unidas a carbohidratos se emplean los prefijos O-, N- y S- para especificar a través de qué enlaces se unen los azúcares a la cadena polipeptídica.

Fosfoproteínas Las fosfoproteínas son proteínas que están unidas por medio de un enlace covalente a un grupo fosfato. Esta unión sucede por modificaciones que ocurren después de la traducción del ADN. Existen fosfoproteínas cuyo enlace a grupos fosfato es común, como en el caso de la caseína y la valetina. Sin embargo, existen muchas otras proteínas que durante los procesos celulares son fosforiladas temporalmente por mecanismos regulatorios y se constituyen en fosfoproteínas. Estructura en 3D de la caseína, una fosfoproteína

Las fosfoproteínas usualmente están unidas a los grupos fosfato en aminoácidos específicos de sus secuencias. Los aminoácidos que comúnmente se asocian a los grupos fosfato son la serina, la treonina, la tirosina, la histidina y el ácido aspártico. Las fosfoproteínas están involucradas en actividades importantes del proceso celular. Entre ellos están: la protección de estructuras de las células y organismos,  la regulación de los procesos celulares, la señalización y la adaptación a nuevas condiciones ambientales.

Función de las fosfoproteínas Los procesos adaptativos en diferentes organismos, especialmente bacterias, están muy ligados a las fosfoproteínas. En muchos casos, los mecanismos celulares que permiten a una célula adaptarse a las condiciones del ambiente se controlan a partir de la generación de fosfoproteínas. La adición de grupos fosfato a las proteínas generando fosfoproteínas pueden inhibir la unión de ligandos y receptores. De esta manera, las fosfoproteínas juegan un papel esencial en la regulación de la actividad celular.

Proceso de fosforilación de proteínas en la regulación celular En los procesos de regulación de la actividad celular, la fosforilación se da principalmente por la acción de 2 tipos de componentes enzimáticos. Unos son las histidina protein-kinasas, conocidas como HPK, y el otro son los reguladores de respuesta, que son las proteínas a regular por medio de la fosforilación. Durante la regulación y también en algunos casos de señalización celular, se da una transferencia de grupos fosfatos desde una molécula de ATP (adenosina trifosfato) hasta los residuos de histidina de las HPK. Este grupo fosfato pasa luego a un residuo de ácido aspártico en los reguladores de respuesta y finalmente se libera al agua.

Ejemplos: caseína y vitelina Aunque muchas proteínas pueden ser fosforiladas temporalmente mediante el sistema regulatorio de las células, creando una gran cantidad de fosfoproteínas, la caseína y la vitelina son casos específicos de fosfoproteínas constantemente unidas a grupos fosfatos. La caseína es una proteína que se encuentra principalmente en productos como la leche. A esta fosfoproteína se le conoce como la proteína insoluble de la leche. Existen varias especies de caseína cuyas particularidades y propiedades pueden dar diferentes características a los productos lácteos. La vitelina por su parte es la principal proteína de la yema de los huevos. Esta proteína separa la clara de la yema y la protege de posibles rupturas. Esta fosfoproteína tiene una relación cercana a las lipoproteínas de la yema del huevo. Dichas lipoproteínas son la lipovitelenina y la lipovitelina.