Γιατί η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S δεν μπορεί να μιμηθεί επαρκώς τον ρόλο της φυσικής Ο-γλυκοζυλίωσης
1 διαφορετική χημεία σύνδεσης:Η χημική σύνδεση μεταξύ της ζάχαρης και της πρωτεΐνης είναι θεμελιωδώς διαφορετική σε S-συνδεδεμένη με S και Ο-συνδεδεμένη γλυκοζυλίωση. Η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S περιλαμβάνει έναν δεσμό θιοθεθέρα μεταξύ της ζάχαρης και του θείου κυστεΐνης, ενώ η Ο-συνδεδεμένη γλυκοζυλίωση σχηματίζει έναν Ο-γλυκοσιδικό δεσμό μεταξύ της ζάχαρης και της υδροξυλομάδας σερίνης/θρεονίνης. Αυτές οι ξεχωριστές συνδέσεις έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικές σταθερότητες, διαμορφωτικές ιδιότητες και εξειδικεύσεις αναγνώρισης των τροποποιημένων πρωτεϊνών.
2. Ειδικότητα υποστρώματος πρωτεΐνης:η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S περιορίζεται γενικά σε υπολείμματα κυστεΐνης, ενώ η Ο-συνδεδεμένη γλυκοζυλίωση μπορεί να εμφανιστεί σε υπολείμματα σερίνης και θρεονίνης, τα οποία είναι πολύ πιο άφθονα στις πρωτεΐνες. Αυτό το περιορισμένο πεδίο εφαρμογής της γλυκοζυλίωσης που συνδέεται με το S περιορίζει την ικανότητά του να μιμείται τα πρότυπα γλυκοζυλίωσης που εξαρτώνται από το σημείο και το περιβάλλον που παρατηρούνται στη φυσική Ο-γλυκοζυλίωση.
3. Λειτουργικές διαφορές:Η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με S-συνδεδεμένο με Ο μπορεί να έχει ξεχωριστές λειτουργικές συνέπειες για τις πρωτεΐνες. Η Ο-συνδεδεμένη γλυκοζυλίωση είναι γνωστό ότι ρυθμίζει τη σταθερότητα της πρωτεΐνης, τις αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-πρωτεΐνης, την κυτταρική προσκόλληση και τις οδούς σηματοδότησης. Αντίθετα, οι λειτουργικοί ρόλοι της γλυκοζυλίωσης που συνδέονται με το S είναι λιγότερο καλά μελετημένοι και μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με το συγκεκριμένο πρωτεϊνικό πλαίσιο.
4. Η έλλειψη φυσικών προηγουμένων:η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S δεν είναι μια κοινή μετα-μεταφραστική τροποποίηση που βρίσκεται στη φύση. Η πλειονότητα της φυσικά πρωτεϊνικής γλυκοζυλίωσης περιλαμβάνει συνδέσεις Ο-συνδεδεμένων ή Ν-συνδεδεμένων (προσκόλληση σε ασπαραγίνη). Αυτό σημαίνει ότι υπάρχουν λιγότερα εξελικτικά προηγούμενα και καθιερωμένοι βιολογικοί μηχανισμοί για γλυκοζυλίωση που συνδέονται με S.
5. Περιορισμένη διαρθρωτική ποικιλομορφία:Το ρεπερτόριο των τμήματος ζάχαρης που εμπλέκονται σε γλυκοζυλίωση που συνδέεται με S είναι πιο περιορισμένο σε σύγκριση με την γλυκοζυλίωση που συνδέεται με Ο. Η Ο-συνδεδεμένη γλυκοζυλίωση μπορεί να φιλοξενήσει μια μεγάλη ποικιλία μονοσακχαριτών, δισακχαρίτη και σύνθετων δομών ολιγοσακχαριτών. Αντίθετα, η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S περιλαμβάνει τυπικά μικρότερα και λιγότερο διαφορετικά τμήματα ζάχαρης.
6. Διαφορετικοί εταίροι αναγνώρισης και αλληλεπίδρασης:Η γλυκοζυλίωση Ο Ο-συνδεδεμένη αναγνωρίζεται από συγκεκριμένες λεκτίνες και υποδοχείς που μεσολαβούν στις αλληλεπιδράσεις πρωτεΐνης-υδατάνθρακα. Αυτές οι αλληλεπιδράσεις είναι ζωτικής σημασίας για διάφορες κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της κυτταρικής προσκόλλησης, της ανοσολογικής αναγνώρισης και της μεταγωγής σήματος. Η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S δεν έχει καλά εδραιωμένους εταίρους αναγνώρισης και η συμμετοχή της σε συγκεκριμένες αλληλεπιδράσεις παραμένει να διασαφηνιστεί πλήρως.
Συνοπτικά, ενώ η γλυκοζυλίωση που συνδέεται με το S προσφέρει ένα πολύτιμο εργαλείο για την εισαγωγή δομικών τροποποιήσεων στις πρωτεΐνες, δεν μπορεί να ανακεφαλαιώσει πλήρως την πολυπλοκότητα, τους λειτουργικούς ρόλους και τις ιδιότητες αναγνώρισης της φυσικής γλυκοζυλίωσης της Ο. Οι διαφορές στη χημεία σύνδεσης, η εξειδίκευση του υποστρώματος πρωτεϊνών, οι λειτουργικές συνέπειες και οι εξειδικεύσεις αναγνώρισης περιορίζουν την ικανότητα της γλυκοζυλίωσης που συνδέεται με το S να χρησιμεύσουν ως πλήρης μιμητική μιμητική γλυκοζυλίωση Ο Ο-συνδεδεμένων σε βιολογικά συστήματα.
