Glikanai yra svarbūs sudėtingi angliavandeniai, randami ląstelių paviršiuje, kurie atlieka esminį vaidmenį ląstelių tarpusavio ryšiuose, struktūroje ir apsaugoje. Jie yra prijungti prie daugelio kūno baltymų, o jų prisijungimas skiriasi nuo baltymų ir baltymų. Mokslininkai siekė ištirti specifinio, su vėžiu susijusio fermento, N-acetilgliukozaminiltransferazės-V (GnT-V arba MGAT5) selektyvumą.
GnT-V dažnai nenormaliai reguliuojamas ir gali būti prastos vėžio diagnozės prognozės rodiklis, o N-glikanai individualiai siejami su tokiomis ligomis kaip Alzheimerio liga, emfizema, diabetas ir vėžys. Supratimas, kodėl ir kaip GnT-V atrenka substratus, gali pasiūlyti terapinius sprendimus ligoms, susijusioms su šiuo fermentu.
Baltymų glikozilinimo procesas yra įprastas ir reguliarus modifikavimas po to, kai jie buvo susintetinti, ir tai yra angliavandenių pridėjimas prie baltymų. Yra dvi klasės: N-glikozilinimas ir O-glikozilinimas, tačiau pagrindinis tyrimo tikslas yra N-glikozilinimas.
„Glikanai yra prijungti prie tonų baltymų, ir mes visi žinome, kad glikanų struktūros šiek tiek skiriasi nuo baltymų ir baltymų. Tai reiškia, kad glikano biosintetiniai fermentai kažkaip atrenka substrato baltymus, bet visiškai neaišku, kaip tai atsitinka”, – sakė Gifu universiteto profesorius Kizuka Yasuhiko ir tyrimo, paskelbto m. iScience.
Tyrimas atskleidė selektyvų GnT-V pirmenybę, pagrįstą dviem veiksniais: trimate baltymo struktūra ir tarpląsteliniu judėjimu (molekulių judėjimu ląstelėje) poliarizuotose ląstelėse. Poliarizuotos ląstelės turi dvi atskiras dalis, atskirtas ašimi, kurių kiekviena yra atsakinga už skirtingus vaidmenis ir yra sudaryta skirtingai.
Dalys dažnai vadinamos bazine (apačia) ir viršūne (viršuje). Tačiau šis tyrimas atliekamas su pelėmis ir pelių inkstų audiniais, todėl neaišku, ar selektyvumas, susijęs su poliškumu, gali būti ekstrapoliuotas į kitus organų audinius.
Du fermentai, kurie specializuojasi skaidant baltymus su prijungtais metalo jonais (metaloproteazės), buvo nustatyti kaip pagrindiniai GnT-V substratai inkstuose, daugiausia lokalizuojantys viršūniniame paviršiuje. Atrodo, kad šių substratų parinkimas daugiausia priklauso nuo prekybos ląstelės viršūninėje dalyje kartu su jos struktūra, todėl norint visapusiškai panaudoti iš šio tyrimo gautas žinias, būtina išsiaiškinti, kaip tiksliai GnT-V parenka substratus.
Kartu su būtinu būsimu tyrimu yra keletas šio tyrimo apribojimų: priklausomybė nuo tam tikro baltymo, kad būtų galima nustatyti GnT-V glikoproteinų substratus, palieka vietos galimybei, kad kai kurie glikoproteinai bus nepastebėti. Be to, šiame tyrime naudojamos poliarizuotos ląstelės (ląstelės su dviem skirtingais paviršiais), ir nėra visiškai žinoma, ar GnT-V modifikacija priklauso nuo ląstelių poliškumo.
Nepaisant apribojimų, mokslininkai norėtų tęsti tyrimą, kad visiškai suprastų kiekvieno glikoproteino glikano struktūrų formavimo mechanizmą.
„Tai gali padėti tiksliai numatyti kiekvieno glikoproteino glikanų struktūras ląstelėse, o tai prisideda prie galimo glikanų pertvarkymo gydymo tikslais”, – sakė Yasuhiko.
Pateikė Gliko branduolių tyrimų institutas (iGCORE)