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Konjugierte Proteine

Glycoproteine und die Zell-Zell-Erkennung

Vorgänge wie die Befruchtung, die Differenzierung von Zellen oder die Aggregation zu Zellverbänden oder Organen wäre ohne Oberflächenmarker nicht möglich. In allen Fällen müssen Zellen in der Lage sein, andere Zellen, mit denen sie in Kontakt treten, zu erkennen und von falschen Interaktionspartnern zu unterscheiden. Als Erkennungssignal dienen in vielen Fällen bestimmte Glycoproteine, die Bestandteile von Zelloberflächen sind.

Beispiele

  • Glycoproteine sind wichtige Bestandteile der Plasmamembran und sorgen dafür, dass Zellen im Organismus aufhören zu wachsen, wenn sie sich berühren - eine Eigenschaft, die Krebszellen fehlt. Die Kontakthemmung ist im Wesentlichen auf das spezifische Muster der Kohlenhydrate auf der Zelloberfläche zurückzuführen. Dieses Muster ist bei malignen Tumorzellen verändert.
  • Antigene Erkennungsstellen: Prosthetische Kohlenhydrat-Gruppen von Membranproteinen dienen auch als antigene Erkennungsstellen und sorgen so z.B. für die Unverträglichkeit verschiedener Blutgruppen. Die Einteilung des ABO-Blutgruppensystems beruht auf den unterschiedlichen Sphingoglycolipiden auf der Oberfläche der Erythrocyten (A,- B- und H-Antigene). Diese Antigene unterscheiden sich nur in den Zuckerresten am nichtreduzierten Ende.
  • Auch für die Erkennung bakterieller Oberflächen durch Antikörper sind die spezifischen Seitenketten der Bakterienzellwand wichtig. Bakterien, die wie beispielsweise Salmonellen ihre O-spezifischen Seitenketten der Zellwandproteine ändern können, sind für das Immunsystem des Menschen schwer zu bekämpfen.
  • Glycoproteine spielen bei der Befruchtung eine wichtige Rolle. Das Oligosaccharid eines Glycoproteins, das die Oberfläche von Mausoocyten (die Zona pellucida) bedeckt, dient als Rezeptor für das Maus-Sperma.
  • Intrazelluläre Sortiersignale: Glycoproteine werden im endoplasmatischen Retikulum (ER) synthetisiert und im Golgi-Apparat prozessiert. Je nach Bestimmung werden sie dann sekretiert, in Membranen eingebaut oder in bestimmte Zellorganellen wie z.B. Lysosomen transportiert. Der Oligosaccharid-Anteil legt dabei fest, wohin das Glycoprotein transportiert wird. Wird z.B. Mannose-6-phosphat an neu synthetisierte Proteine angehängt, werden diese zum Lysosom transportiert.
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