ما هي البروتينات السكرية ؟ ” وظيفتها وامثلة عليها

ما هي البروتينات السكرية

البروتينات السكرية هي بروتينات تحتوي على سلاسل جانبية من الأحماض الأمينية مرتبطة بجليكانات، وهي سلاسل قليلة السكريات والتي تتشكل من خلال عملية الارتباط بالجليكوزيل ويمكن أن ترتبط إما بالدهون (الجليكوليبيدات) أو الأحماض الأمينية (البروتينات السكرية).

يحدث ارتباط الجليكوزيل مع غالبية البروتينات بعد التحويل في معظم البروتينات المركبة في RER التي تخضع للارتباط بالجليكوزيل. وهناك أشكال مختلفة من الارتباط بالجليكوزيل التي تربط جليكانات معينة بالبروتينات والدهون.

يشير البروتين السكري إلى نوع من جزيئات البروتين التي تحتوي على كربوهيدرات مرتبطة بها، وتحدث هذه العملية إما أثناء ترجمة البروتين أو كتعديل لاحق للترجمة في عملية تسمى الارتباط بالجليكوزيل.

 وظائف البروتينات السكرية

يشارك البروتينات السكرية في معظم العمليات الخلوية، ولديها وظائف متنوعة مثل تعزيز جهاز المناعة، وحماية الجسم، وتسهيل التواصل بين الخلايا، ودعم الأنظمة التناسلية، لذا يجب فحص هذه الوظائف بعناية

البروتينات السكرية وعلم المناعة

تتدحرج خلايا الدم البيضاء على طول الأوعية الدموية بحثا عن غزاة محتملين. ترتبط هذه الخلايا ببطانة الأوعية الدموية عن طريق البروتينات السكرية المسماة الليكتين، وبدونها، سيكون نظام المناعة لدينا ضعيفا جدا لأن خلايا الدم البيضاء لدينا لن تكون قادرة على السفر عبر الجسم .

البروتينات السكرية لها أهمية أيضا في خلايا الدم الحمراء. فصيلة الدم تشير إلى نوع البروتين السكري الموجود في خلايا الدم الحمراء. إذا كان لديك فصيلة الدم A ، فإن لديك مستضدات A أو بروتينات سكرية على خلايا الدم الحمراء. يساعد ذلك الجسم على التعرف على أن دمك جزء منه ويمنعه من الهجوم عليه. تساعد البروتينات السكرية أيضا في تحفيز عملية تخثر الصفائح الدموية لتجلط الدم عند الجروح. الأشخاص الذين يعانون من نقص البروتينات السكرية الهامة في الصفائح الدموية لا يمكنهم تجلط دمائهم ويعانون من مرض يسمى الهيموفيليا. في حالة الجروح، تستمر النزيف لفترة طويلة لديهم.

البروتينات السكرية وحماية الجسم

تحتاج العديد من أعضاء الجسم إلى إفراز المخاط للعمل بشكل صحيح، مثل المعدة والأمعاء الدقيقة والجهاز التنفسي في الرئتين. تفرز الخلايا المبطنة لتجاويف الجسم هذه المخاط أو ترسل بروتينات سكرية، والسكريات المختلطة بالماء في جسمك تكون مخاطا ناعما. يساعد هذا المخاط في المعدة على حماية بطانتها من الأحماض القوية المطلوبة لهضم الطعام. ويساعد المخاط في الرئتين على احتجاز البكتيريا والحفاظ على نظافة وصحة الرئتين.

تشارك البروتينات السكرية أيضا في الحفاظ على صحة بشرتنا. توجد البروتينات السكرية على سطح خلايا الجلد، وتسمى الخلايا الظهارية. تساعد هذه البروتينات في ربط خلايا بشرتنا ببعضها البعض، مما يشكل حاجزا قويا لحماية أجسامنا .

الكادهيرينز هي مثال على بروتين سكري يساعد في تماسك البشرة، حيث تمثل الخطوط السوداء الطويلة التي تربط بين خلايا الجلد أنواعا من الكادهيرينز، فهي تشبه الغراء الذي يربط بين خلايا جلدنا.

البروتينات السكرية والتكاثر

تُعَدّ البروتينات السكَّريَّة مهمَّة للتكاثر لأنَّها تُمَكِّن من ربط خلية الحيوانات المنويَّة بسطح البويضة، والميوسين هي بروتينات سكَّريَّة توجد في المخاط، وتحمي الجزيئات الأسطح الظهاريَّة الحساسة، بما في ذلك الجهاز التنفسي والجهاز البولي والجهاز الهضمي والجهاز التناسلي.

يعتمد الاستجابة المناعية على البروتينات المكونة من السكريات، حيث تحدد الكربوهيدرات الموجودة على الأجسام المضادة (وهي بروتينات سكرية) المستضد المحدد الذي يرتبط به. كما تحتوي الخلايا البائية والخلايا التائية على بروتينات سكرية سطحية ترتبط بالمستضدات.

ماهو Glycoprotein

عندما تم اكتشافها للمرة الأولى، كانت البروتينات تطفو في أو حول غشاء الخلايا، وتتفاعل مع بيئة الخلية، والكلمة الأولى في اسم البروتين السكري تعني “السكر”، والبروتينات السكرية هي ببساطة البروتينات المرتبطة بالسكر.

يمكن ربط السكريات ببروتين في موقعين في الخلية ، الشبكة الإندوبلازمية ، التي تنتج السكريات المرتبطة بـ N ، وجهاز جولجي ، الذي ينتج السكريات المرتبطة بـ O ، تحتوي البروتينات السكرية المرتبطة بـ N على سكر متصل بذرة نيتروجين ، والبروتينات السكرية المرتبطة بـ O لها سكر متصل بذرة أكسجين ، تمنح البنية المختلفة للسكريات المرتبطة بـ N و O وظائف مختلفة ، وتوجد البروتينات السكرية دائمًا على السطح الخارجي لغشاء البلازما ، مع مواجهة السكر للخارج.

أين توجد البروتينات في جسم الإنسان

البروتينات السكرية متنوعة بشكل لا يصدق وتؤدي العديد من الوظائف في الجسم وتنتشر بكثرة به ، يوفر البعض هيكلًا على سبيل المثال كولاجين ، ويشارك آخرون في المناعة مثل الغلوبولين المناعي (مثل IgG) ، يتم إفراز الميوسين في مخاط الجهاز التنفسي والجهاز الهضمي حيث يمكن للموسينات المحددة الاحتفاظ بالمياه وبالتالي السماح للمخاط بالعمل كمواد تشحيم فعالة.

تحدد البروتينات السكرية المحددة (والشحميات السكرية) الموجودة على سطح خلايا الدم الحمراء نوع فصيلة الدم ، A-oligosaccharide للمجموعة A ، B-oligosaccharide للمجموعة B ، كل من A & B oligosaccharides لمجموعة AB ، وغياب كل من A & B لمجموعة O (سلائف H-oligosaccharide فقط).

تحدد وجود عامل Rh (مستضد) مجموعات Rh+، بينما يتم تحديد مجموعات ABO في حالة عدم وجود مستضد Rh.

بعض الهرمونات هي بروتينات سكرية، مثل هرمون المنبه للجريب (FSH)، وهو هرمون يستهدف الغدد التناسلية ويؤدي وظائف متعددة في النمو والبلوغ والتكاثر، وتشمل الأنواع الأخرى إرثروبويتين الذي يفرزه الكلى ويحفز إنتاج خلايا الدم الحمراء في نخاع العظام عندما تنخفض مستويات الأكسجين بمستويات عالية.

البروتينات السكرية و COVID-19

تحتوي العديد من الفيروسات على بروتينات سطحية سكرية تسمى مجالات السبايك S (بما في ذلك فيروس SARS-CoV-2 المسبب لمرض COVID-19)، والتي تمكِّن الفيروسات من الارتباط بمستقبلاتها المستهدفة والدخول إلى الخلايا.

غالبًا ما تعمل البروتينات السكرية السطحية كأهداف للتحييد الطبيعي للأجسام المضادة التي ينتجها الجسم لمكافحة العدوى، مما يمنح درجة معينة من المناعة المستقبلية.

ومع ذلك، فإن بعض الفيروسات، مثل فيروس نقص المناعة البشرية، تحتوي على نطاقات S شديدة الغليكوزيلات ووفرة من الجليكانات التي تتداخل مع ربط الأجسام المضادة والتعرف عليها، مما يجعل هذه الفيروسات أكثر مراوغة ويصعب علاجها بشكل كامل.