22.7 Biosíntesis de N-glicanos para las glicoproteínas

Se muestran a continuación las etapas comunes de síntesis del oligosacárido central o precursor, que tienen lugar principalmente en el retículo endoplásmico. Una vez trasladada la glicoproteína al complejo de Golgi, las reacciones se diversifican en 3 rutas para dar lugar a las tres familias estructurales (de tipo rico en manosa, de tipo complejo y de tipo híbrido, pág. 362) y después cada glicoproteína sigue reacciones adicionales específicas en las que se añaden otros monosacáridos sobre la estructura base o se retiran algunos.

Resumen:
  ruta M M6 ruta MM7tipo rico en manosa
1234 5
vesículas
Golgi
ruta HH9tipo híbrido
RE
 ruta HCHC6 HC7 HC8
        ruta CC9C10tipo complejo

Los números corresponden a las etapas en el esquema animado que viene a continuación. Los nombres M, HC, H y C para las rutas no son de uso habitual; se introducen aquí para ayudar al seguimiento de la explicación.

Los títulos desplegables (pestañas) de la derecha resumen y explican las etapas de que consta la animación de aqui debajo.

  1. Retículo endoplásmico

    Biosíntesis del oligosacárido precursor común, unido al dolicol, y transferencia al polipéptido

    1: Cara citosólica de la membrana: Adición secuencial al dolicol-fosfato de monosacáridos (activados por unión a nucleótidos).

    2: Translocación del glicolípido a través de la membrana del RE.

    3: Cara interna de la membrana: Adición secuencial al glicolípido de monosacáridos (activados por unión a dolicol-fosfato).

    4: El oligosacárido “precursor” se transfiere en bloque a la proteína (que está entrando en el RE al tiempo que se sintetiza, véase web 22.1).

    Modificación del oligosacárido

    5, HC6: Eliminación secuencial de monosacáridos. En el lumen del RE (proteínas solubles) o en la cara interna de su membrana (proteínas de membrana).

  2. Vesículas de transporte

    M6, HC7: Transporte, mediante vesículas, desde el RE haca el Golgi.

  3. Complejo de Golgi

    (M) Oligosacáridos ricos en manosa

    M7: Reacciones de modificación adicionales (repartidas entre cisternas cis, cisternas intermedias y cisternas trans).

    (HC) Oligosacáridos de los tipos híbrido y complejo

    HC8: Adición y eliminación secuenciales de monosacáridos. En el lumen del Golgi (proteínas solubles) o en la cara interna de su membrana (proteínas de membrana).

    (H) Oligosacáridos de tipo híbrido

    H9: Reacciones de modificación adicionales (repartidas entre cisternas cis, cisternas intermedias y cisternas trans).

    (C) Oligosacáridos de tipo complejo

    C9, C10: Reacciones de modificación adicionales (repartidas entre cisternas cis, cisternas intermedias y cisternas trans).

Sustratos participantes

Dol-PP


dolicol-pirofosfato; la parte apolar (dolicol, un politerpeno) se inserta en la bicapa lipídica de la membrana

Reacción: Dol-PP Dol-P + Pi

UDP-GlcNAc

uridina-difosfo-N-acetilglucosamina, forma activada de la N-acetilglucosamina

Reacciones: UDP-GlcNAc + Dol-P UMP + Dol-PP-GlcNAc

UDP-GlcNAc + Dol-PP-GlcNAc UDP + Dol-PP-GlcNAc-GlcNAc

GDP-Man

guanosina-difosfo-manosa, forma activada de la manosa

Reacciones: GDP-Man + Dol-PP-oligosacárido GDP + Dol-PP-oligosacárido-Man (5 veces)

Dol-P-Man

dolicol-fosfo-manosa, forma activada de la manosa

Reacciones: Dol-P-Man + Dol-PP-oligosacárido Dol-P + Dol-PP-oligosacárido-Man (4 veces)

Dol-P-Glc

dolicol-fosfo-glucosa, forma activada de la glucosa

Reacciones: Dol-P-Glc + Dol-PP-oligosacárido Dol-P + Dol-PP-oligosacárido-Glc (3 veces)

Crecimiento del oligosacárido

( etapas )

RE

1 Dol-PP-GlcNAc Dol-PP-(GlcNAc)2

1 1,2,3,4 Dol-PP-(GlcNAc)2(Man)5

2 6,7,8 Dol-PP-(GlcNAc)2(Man)9

3 1,2 Dol-PP-(GlcNAc)2(Man)9(Glc)3

4 polipéptido-Asn-(GlcNAc)2(Man)9(Glc)3

5 2,1 polipéptido-Asn-(GlcNAc)2(Man)9 vesículas M6

HC6 polipéptido-Asn-(GlcNAc)2(Man)8 vesículas HC7

M6 HC7 transporte vesicular

Golgi

M7 reacciones específicas tipo rico en manosa

HC8 7,6 polipéptido-Asn-(GlcNAc)2(Man)5 polipéptido-Asn-(GlcNAc)2(Man)5(GlcNAc)

H9 reacciones específicas tipo híbrido

C9 polipéptido-Asn-(GlcNAc)2(Man)3(GlcNAc)2

C10 reacciones específicas tipo complejo

Pueden verse también ejemplos de las estructuras finales de algunos N-glicanos en glicoproteínas.