Glucoproteína para niños

Monosacáridos (cuadrados, círculos, rombos de colores) unidos a la asparagina de un polipéptido (N-glucosilación)

Fórmulas estructurales de azúcares en las glicoproteínas si.

Las glucoproteínas o glicoproteínas son moléculas compuestas por una proteína unida a uno o varios glúcidos, simples o compuestos. Destacan entre otras funciones la estructural y el reconocimiento celular cuando están presentes en la superficie de las membranas plasmáticas (glucocáliz).

El término se usa en general para referirse a una molécula de dimensiones específicas, integrada normalmente por uno o más oligosacáridos unidos de modo covalente a cadenas laterales específicas de polipéptidos. Suelen tener un mayor porcentaje de proteínas que de glúcidos. Los términos proteoglicano y peptidoglucano designan agregados masivos formados por glúcidos y proteínas o séptimos péptidos, para los cuales la palabra molécula no tiene significado preciso. Las partículas de proteoglicanos tienen un mayor porcentaje de glúcidos que de proteínas.

Características generales

Existen en todo tipo de organismos, aunque prevalecen sobre todo en los líquidos y en las células de los animales, en las que tienen muchas funciones. Se encuentran muy difundidas en las membranas de las células o en asociación como componentes de la cubierta superficial.

Funciones

Las glicoproteínas son varias hormonas, anticuerpos, diversas enzimas, proteínas receptoras, proteínas de adhesión celular, factores de crecimiento, proteínas de reconocimiento celular, proteínas que confieren las características de los grupos sanguíneos, proteínas que dan estabilidad estructural a conjuntos plurimoleculares, etc.

Es lógico preguntarse cual sería la razón de la presencia del glúcido. Una propuesta es que la fijación de azúcares a una proteína es la etiqueta química con la que se identifican las proteínas destinadas a utilizarse fuera de la célula o en la trama membranosa de esta. Así, las proteínas que se conservarán y usarán en el citoplasma de la célula no están glucosiladas.

Hormonas

Hormonas que son glucoproteínas son por ejemplo:

• Hormona foliculoestimulante
• Hormona luteinizante
• Tirotropina
• Gonadotropina coriónica humana
• Alfa-fetoproteína
• Eritropoyetina

Estructura

Como grupo, las glucoproteínas manifiestan grandes diferencias en su contenido de glúcidos, el cual fluctúa de menos del 1 % hasta el 80 % del peso total. Las que tienen más de 4 % de glúcidos se llaman en ocasiones mucoproteínas porque poseen una gran viscosidad. La unión covalente con el péptido se realiza mediante un enlace glucosídico con la cadena lateral de residuos de serina, treonina o asparagina. Los grupos oligosacáridos unidos al grupo -OH de la serina y la treonina se llaman 'O-ligados', mientras que los fijos al grupo amida -NH₂ de la asparagina se llaman 'N-ligados'. El número de grupos oligosacáridos por molécula de proteína es variable, pero todos los grupos de la molécula suelen ser idénticos. Los azúcares más comunes en tales oligosacáridos son la D-galactosa, la D-glucosa, la D-manosa, la L-fucosa, la N-acetil-D-glucosamina, etc.

Tipos de glicosilación

Glucoproteínas con N-glicosilación y O-glicosilación.

Existen varios tipos de glicolsilación aunque los dos primeros son los más comunes:

• En la [N-glicosilación]], los azúcares se unen al nitrógeno, generalmente en la amida de la cadena lateral la asparagina.
• En la O-glicosilación, los azúcaresse unen al oxígeno generalmente en la serina o la treonina, pero también en la tirosina o en aminoácidos no canónicos como la hidroxilisina y la hidroxiprolina.
• En la P-glicosilación, los azúcares se unen al ácido fosfórico de una fosfoserina.
• En la C-glicosilación, los azúcares se unen directamente al carbono, como en la adición de manosa al triptófano.
• En la S-glicosilación, se une una beta-GlcNAc al átomo de azufre de un residuo de cisteina.
• En la glipiación, se une un glicolípido Glicosilfosfatidilinositol al extremo C de un polipéptido, sirviendo como anclaje de la membrana.
• En la gliciación, también denominada glicosilación no-enzimática, los azúcares se enlazan covalentemente con una molécula de proteína o lípido, no con el efecto de control de una enzima, sino a través de una reacción de Maillard.

Monosacáridos

Ocho azúcares comúnmente encontrados en las glicoproteínas

Los monosacáridos comúnmente encontrados en las glucoproteínas eucariotas incluyen:

Los grupos monosacáridos pueden ayudar en el plegado de proteínas, mejorar la estabilidad de las proteínas y están involucrados en las señales celulares.

Reconocimiento celular

Los grupos sanguíneos dependen del tipo de glicoproteína que contienen la membrana de los eritrocitos; el grupo A tiene como oligosacárido una cadena de N-acetilgalactosamina, mientras que el grupo B tiene una cadena de galactosa, y por tanto, el grupo AB presenta los dos tipos de glicoproteínas y el grupo 0 carece de ambos. Para determinar el grupo sanguíneo se usan antisueros, que contienen anticuerpos que reconocen determinado tipo de glucoproteína (el antisuero A reconoce la glucoproteína A). El conocimiento del grupo sanguíneo es importante para hacer transfusiones y evitar la formación de coágulos que provocan infartos y trombosis cerebrales mortales.

Distinción entre glucoproteínas y proteoglicanos

Citando las recomendaciones de la IUPAC:

Una glicoproteína es un compuesto que contiene un carbohidrato (o glicano) unido covalentemente a una proteína. El carbohidrato puede estar en forma de monosacárido, disacárido(s), oligosacárido(s), polisacárido(s) o sus derivados (por ejemplo, sulfo o fosfo-sustituido). Pueden estar presentes una, varias o muchas unidades de carbohidratos. Los Proteoglicanos son una subclase de glicoproteínas en las que las unidades de carbohidratos son polisacáridos que contienen amino azúcares. Estos polisacáridos también se conocen como glicosaminoglicanos.

Terminología: ¿glucoproteínas o glicoproteínas?

Hay una discusión sobre si se debe usar el término glucoproteínas o glicoproteínas. La raíz griega glykys- (dulce) utilizada a partir del siglo XIX por los químicos franceses para denominar a múltiples sustancias químicas de origen glucídico ha pasado tradicionalmente en español a la forma "gluco-", a diferencia del inglés en que se usan tanto "gluco-" (que expresa relación con la glucosa) como "glyco-" (que expresa relación con los glúcidos). Por lo tanto en español se aconseja evitar el anglicismo "glicoproteína" y usar siempre "glucoproteína" para referirse a moléculas que contienen proteínas y glúcidos.

Véase también

En inglés: Glycoprotein Facts for Kids

• Defectos Congénitos de la Glicosilación (Síndrome CDG)
• Glucocáliz
• Glicoma
• Proteína superficial gp120
• Proteína transmembrana gp41
• Miraculina
• Glucoproteína-P
• Proteoglicano
• Proteína
• Monosacárido

Lecturas adicionales

• Bohinski,(1991). Bioquímica. Quinta Edición, Wilmington, Estados Unidos. ISBN 0-201-62934-8.
• Maverakis E, Kim K, Shimoda M, Gershwin ME, Patel F, Wilken R, Raychaudhuri S, Ruhaak LR, Lebrilla CB (February 2015). «Glycans in the immune system and The Altered Glycan Theory of Autoimmunity: a critical review». Journal of Autoimmunity (en inglés) 57: 1-13. PMC 4340844. PMID 25578468. doi:10.1016/j.jaut.2014.12.002. 
• Berg JM, Tymoczko JL, Stryer L (2002). «Carbohydrates Can Be Attached to Proteins to Form Glycoproteins». Biochemistry (en inglés) (5th edición). New York: W.H. Freeman. ISBN 978-0-7167-4684-3.