Was ist ein Glykoprotein?

Ein Glykoprotein ist ein Molekül, das sowohl einen Proteinanteil als auch mindestens einen Kohlenhydratanteil enthält. Glykoproteine ​​sind in der Biologie weit verbreitet und erfüllen eine Reihe von Funktionen. Einige Beispiele für ihre individuellen Funktionen sind strukturelle Zellkomponenten, Enzyme oder Hormone.

Kohlenhydrate sind eine Molekülklasse in der organischen Chemie und Biologie. Die Klasse enthält viele Moleküle, aber alle enthalten nur Kohlenstoff-, Wasserstoff- und Sauerstoffatome. Proteine ​​hingegen bestehen aus verschiedenen Bausteinen, den sogenannten Aminosäuren. Aminosäuren enthalten Stickstoff, der sie von Kohlenhydraten unterscheidet.

Jedes Glykoprotein enthält ein Protein und einen oder mehrere Kohlenhydratzusätze. Unterschiedliche Glykoproteine ​​haben unterschiedliche Verhältnisse von Kohlenhydraten zu Proteinen, wobei die Masse der Kohlenhydrate weniger als 1% bis etwa 80% des Endprodukts ausmacht. Die Anordnung der Kohlenhydrate ermöglicht es Wissenschaftlern auch, die Glykoproteine ​​in zwei Gruppen aufzuteilen. Eine Gruppe sind die O-verknüpften Glykane, bei denen das Kohlenhydrat an die Aminosäuren Threonin oder Serin des Proteins gebunden ist. Das andere sind die N-verknüpften Glycane, bei denen das Kohlenhydrat an eine Asparaginaminosäure gebunden ist.

Menschliche Zellen bilden anfänglich eine Proteinbase innerhalb der Zelle in einer Struktur, die als endoplasmatisches Retikulum bezeichnet wird. Nachdem das Protein hergestellt ist, löst es sich aus dem endoplasmatischen Retikulum und wandert durch die Zelle zu einer anderen Struktur, die als Golgi-Apparat bekannt ist. Die Zellmaschinerie fügt während dieser Reise und am Golgi-Apparat verschiedene Kohlenhydratanteile zur Proteingrundstruktur hinzu.

Sobald das Glykoprotein vollständig ist, kann es seine Funktion erfüllen. Eine Untergruppe von Glykoproteinen ragt aus der Zellwand heraus und fungiert als Rezeptoren für andere Moleküle. Sie können auch dabei helfen, Zellen zusammenzuhalten, um ein starkes Gewebe wie Knorpel zu bilden. Die menschlichen Blutgruppen A, B und O hängen auch von der Anwesenheit bestimmter Glykoproteine ​​an der Außenseite der roten Blutkörperchen ab.

Andere Formen von Glykoproteinen finden sich im ganzen Körper. Ein solches Beispiel ist der Hormonsatz von Glykoproteinen, einschließlich humanem Choriongonadotropin, das während der Reproduktion wirkt, und Erythropoetin, das bei der Kontrolle der roten Blutkörperchen hilft. Verschiedene Glykoproteine ​​können auch dazu dienen, nützliche Moleküle wie Vitamine durch den Körper zu transportieren.

Das Durchführen bestimmter Reaktionen ist eine weitere Funktion von Mitgliedern der Glykoproteingruppe, und die drei Enzymgruppen Hydrolasen, Transferasen und Oxidoreduktasen sind Glykoproteine. Bestimmte Glykoproteine ​​können auch andere Moleküle hemmen, deren Funktion darin besteht, Protein abzubauen. Zu den Verwendungszwecken von Glykoproteinen bei nichtmenschlichen Tieren gehört auch eine Frostschutzwirkung bei bestimmten Fischen, die in den Gewässern der Antarktis leben. Käferarten können Glykoprotein auch als Desinfektionsschicht auf der Außenseite des Käferkörpers verwenden.