글리코실포스파티딜이노시톨
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1. 개요
글리코실포스파티딜이노시톨(GPI)은 단백질을 세포막에 고정하는 데 사용되는 분자 구조이다. GPI 앵커는 포스파티딜이노시톨, N-아세틸글루코사민, 만노스, 포스포에탄올아민으로 구성되며, 단백질의 C말단과 아미드 결합을 통해 연결된다. GPI 앵커는 소포체에서 단백질의 번역과 동시에 합성되며, 골지체를 거쳐 세포막으로 운반된다. GPI 합성에 결함이 생기면 발작성 야간 혈색소뇨증(PNH)과 같은 질병이 발생할 수 있으며, 트리파노소마 브루세이와 같은 생물종에서도 발견된다.
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포스파티딜에탄올아민은 세포막의 주요 인지질로서 동물세포에서 심장 기능, 지단백질 분비, 혈액 응고, 아난다마이드 합성에 관여하고, 세균에서는 막 인지질의 음전하 중화, 막 단백질 구조 형성, 다약물 수송체 기능에 필수적이며, 식품 내 마이야르 반응을 통해 산화 스트레스 유발 및 혈관 질환, 당뇨병과의 연관성이 연구된다. - 막생물학 - 소포 (세포)
소포는 막으로 둘러싸인 작은 주머니 모양의 구조물로, 세포 내 물질 수송, 소화, 분비, 세포간 신호 전달, 세포 외부 물질 소화 및 배출 등 다양한 기능을 수행하며, 특히 세포외소포체는 질병과의 연관성으로 주목받고 있고, 클라트린, COPI, COPII, SNARE 단백질 등이 소포 형성 및 수송에 관여한다.
| 글리코실포스파티딜이노시톨 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
| 유형 | 글리코실포스파티딜이노시톨 (GPI) |
| 설명 | 단백질에 부착된 포스포글리세리드 |
| 관련 | |
| 관련 항목 | GPI화 |
| 식별자 | |
| 같이 보기 | |
| 같이 보기 | 단백질 패밀리 |
2. 구조
GPI 앵커는 포스파티딜이노시톨에 ''N''-아세틸글루코사민 잔기와 만노스 잔기 3분자가 선형으로 글리코시드 결합하고, 비환원 말단의 만노스에는 포스포에탄올아민이 인산 에스테르 결합하며, 그 아미노기에는 단백질의 C말단이 아미드 결합한 구조를 하고 있다. 오른쪽 그림의 중앙 코어 사당에는 단백질의 종류에 따라 다양한 당이 결합한다. 또한, 오른쪽 끝의 지방산 잔기(R1, R2)에도 종류가 여러 가지 있다.
GPI 앵커는 소포체(ER) 막에서 여러 단계를 거쳐 합성된다. 글리코실화된(GPI 고정) 단백질에는 신호 서열이 포함되어 있어서 소포체로 이동할 수 있다. 단백질은 트랜스로콘을 통해 소포체 막에 번역과 동시에 삽입되고 소수성 C-말단에 의해 소포체 막에 부착된다. 대부분의 단백질은 소포체 내강으로 확장된다. 그런 다음 소수성 C-말단 서열이 절단되고 GPI 앵커로 대체된다.
3. 합성
단백질이 분비 경로를 통해 처리됨에 따라 소포를 통해 골지체로 전달되고 마지막으로 세포막의 소편에 부착된 상태로 남아 있는 원형질막으로 전달된다. 글리피화는 그러한 단백질이 막에 부착되는 유일한 수단이기 때문에 포스포라이페이스에 의한 그룹의 절단은 막으로부터 단백질의 조절된 방출을 초래할 것이다. 후자의 메커니즘은 생체외에서 사용된다. 즉, 효소 분석에서 막으로부터 방출된 막 단백질은 글리피화된 단백질이다.[1]
3. 1. GPI 전구체 합성
R는 지방산-- 2: N-데아세틸라제
GlcNH2는 글루코사민
P는 인산-- 3: 이노시톨 아실트랜스퍼라제 -- 4: 4-만노실트랜스퍼라제 (MT-I)
Dol-P는 돌리콜 인산
Man는 만노스 잔기-- 5: 에탄올아민 포스포트랜스퍼라제 -- 6: 4-만노실트랜스퍼라제 (MT-II)
7: 4-만노실트랜스퍼라제 (MT-III)-- 8: PI 위의 지방산의 치환
9: 에탄올아민 포스포트랜스퍼라제