Glicosilazione nel Golgi

L’apparato del Golgi riceve le proteine neo-sintetizzate nel reticolo endoplasmatico e completa le modificazioni post-traduzionali. Quindi avvengono due processi:

  • O-glicosilazione su residui di serina e treonina.
  • Modifiche della N-glicosilazione avvenuta all’interno del reticolo endoplasmatico.

Le glicoproteine, quindi, possono avere catene oligosaccaridiche sia di tipo N che di tipo O.

Differenze tra N-glicosilazione e O-glicosilazione

Nel reticolo endoplasmico gli zuccheri vengono aggiunti su residui di asparagina via N-acetilglucosammina, sotto forma di una catena preformata di 14 zuccheri. I 14 residui zuccherini sono:

  • 2 molecole di N-acetilglucosammina.
  • 9 molecole di mannosio.
  • 3 molecole di glucosio.

Nel RE prima dello smistamento avviene il controllo di qualità e solo le proteine correttamente ripiegate potranno migrare verso il Golgi. In questo processo vengono rimossi i tre residui di glucosio ed un residuo di mannosio, ad opera di glucosidasi e mannosidasi. Le proteine che arrivano al Golgi avranno una catena saccaridica formata da 2 residui di N-acetilglucosammina e da 8 mannosi.

Nella O-glicosilazione (Golgi) gli zuccheri vengono aggiunti a livello di serina e treonina via N-acetilgalattosammina. Qui la catena non è preformata ma gli zuccheri vengono aggiunti uno alla volta. Le catene saccaridiche sono lunghe massimo 4 residui, tra cui ci può essere galattosio, glucosio, acido sialico.

La N-glicosilazione avviene sull'asparagina, mentre la O-glicosilazione su serina e treonina

N-glicosilazione nel Golgi

Le proteine che arrivano dal RE hanno una catena saccaridica formata da 10 residui di zuccheri (2 NAG e 8 molecole di mannosio). Qui si verificano delle modificazioni e si formano 3 classi di proteine:

  • Proteine con catena saccaridica complessa, che saranno secrete o dirette alla membrana.
  • Proteine con catena saccaridica ad alto contenuto di mannosio, destinate al lisosoma.
  • Proteine con catena saccaridica ibrida.

Le N-glicosilazioni finali sono prodotte attraverso una serie di passaggi che avvengono nei diversi compartimenti del Golgi. Possono avvenire diversi processi:

  • Rimozioni di altri mannosi.
  • Aggiunta NAG.
  • Aggiunta Galattosio.
  • Aggiunta acido sialico.
  • Fosforilazione dei mannosi. La presenza di un mannosio fosforilato determina lo smistamento delle proteine al lisosoma.

Per prima cosa agisce la mannosidasi I, che rimuove 3 residui di mannosio e porta alla formazione di proteine ad alto contenuto di mannosio. A partire da queste, poi, si possono formare le proteine con catena complessa ad opera di glicosil-transferasi che catalizzano il trasferimento di altri monosaccaridi. Nella formazione delle proteine con catena complessa interviene anche la mannosidasi II, che rimuove altri 3 residui di mannosio.

Enzimi che agiscono per modificare la catena saccaridica legata all'asparagina
Foto scattata dal libro “Biologia, cellule e tessuti” a cura di Roberto Colombo e Ettore Olmo.

Sintesi dei glicosamminoglicani

Nel Golgi vengono sintetizzati anche i glicosamminoglicani, noti anche come GAGs o mucopolisaccaridi. Questi sono formati lunghe catene “non ramificate” formate da unità disaccaridiche, in cui un monosaccaride è un amminozucchero mentre l’altro è un monosaccaride acido. ù

I glicosamminoglicani si legano a proteine per andare a formare i proteoglicani, molecole tipiche della matrice extracellulare dei tessuti connettivi.

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