A maior parte das proteínas eucarióticas são designadas por glicoproteínas, isto é, estão covalentemente associadas a hidratos de carbono. O teor de hidratos de carbono de uma glicoproteína pode variar entre < 1 % e > 90 % do seu peso.
As glicoproteínas desempenham diversas funções que se estendem por todo o espectro de atividades das proteínas. De facto, as glicoproteínas podem atuar como enzimas, proteínas de transporte, recetores, hormonas e também como proteínas estruturais. Para além disto, também se sabe que o teor de hidratos de carbono nas glicoproteínas desempenha várias funções biológicas importantes, no entanto em alguns casos as suas funções ainda permanecem desconhecidas. As cadeias polipeptídicas das glicoproteínas e de todas as outras proteínas são sintetizadas sob um grande controlo genético. As cadeias dos hidratos de carbono são sintetizadas enzimaticamente e ligadas ao polipéptido através de ligações covalentes. Por outro lado, as enzimas de processamento geralmente não estão disponíveis nas quantidades suficientes para assegurar a síntese de hidratos de carbono. Como já mencionado anteriormente, as glicoproteínas, possuem composições variáveis de hidratos de carbono, um fenómeno conhecido por micro-heterogeneidade. As glicoproteínas mais comuns são:
- Proteoglicanos: As proteínas e os glicosaminoglicanos (GAG) são compostos fundamentais, presentes em lâminas basais (membranas basais; matriz extracelular, e nas membranas da superfície celular) originando desta forma um grupo diverso de moléculas conhecidas como proteoglicanos. Os proteoglicanos consistem num núcleo de proteína na qual, pelo menos, uma cadeia de glicosaminoglicano, na maioria das vezes de sulfato de queratano e /ou sulfato de condroitina, estão ligados de uma forma covalente. Portanto, os proteoglicanos apresentam várias funções: organizam a morfologia do tecido através das suas interações com moléculas como o colagénio; funcionam como filtros seletivos que regulam a trajetória de moléculas de acordo com o seu tamanho e/ou carga; e regulam as atividades de outras proteínas, particularmente das que estão envolvidas nas vias de sinalização. Estudos a partir de electromicrografias e de experiências de reconstituição indicam que os proteoglicanos podem formar complexos de grandes dimensões.
- Glicosaminoglicanos (GAG): São glícidos complexos de elevado peso molecular constituídos por aminoácidos e uronatos, com sequências repetitivas de dissacáridos. No entanto, dos pelo menos 7 glicosaminoglicanos existentes (Hialuronato, sulfato de condroitina, sulfatos de queratano I e II, heparina, sulfato de heparano e sulfato de dermatano) todos são sulfatados, excetuando o hialuronato que também se distingue dos restantes por não se ligar de uma forma covalente à proteína.
As glicoproteínas são um dos componentes principais da parede celular das bactérias, desempenhando um papel fulcral no reconhecimento/identidade celular e na manutenção da assimetria da membrana, assim como na proteção contra a proteólise. As bactérias são constituídas por paredes celulares rígidas que lhes vão conferir a sua forma e que lhes permite viver em condições hipotónicas (menos concentração de sal intracelularmente), evitando que em ambientes adversos, que levam ao “inchaço” da célula por osmose, provoquem a rotura da membrana plasmática (lise celular). As paredes celulares bacterianas são de considerável importância a nível médico, sendo estas responsáveis pela “virulência bacteriana”, desencadeando muitas vezes doenças bacterianas, cujos sintomas de muitas destas doenças podem ser induzidos em animais pela injeção nas paredes celulares bacterianas. Além disso, os antigénios (marcadores imunológicos de bactérias) são componentes das paredes celulares e cápsulas das bactéricas, de modo que a injeção destas substâncias em animais, muitas vezes, invoca a sua imunidade contra estas bactérias. Consequentemente, várias vacinas que têm por base os polissacáridos bacterianos purificados encontram-se atualmente disponíveis, incluindo como por exemplo vacinas contra: Streptococcus pneumoniae que provoca pneumonia, e a Neisseria meningitidis uma das principais causas de meningite. Por conseguinte, as bactérias são classificadas como gram-positivas ou gram-negativas, de acordo com a espessura da parede celular. As bactérias gram-positivas têm uma parede celular de grande espessura (aproximadamente 250 Å), enquanto as bactérias gram-negativas possuem uma parece celular fina (aproximadamente 30 Å) coberta por uma membrana externa complexa.
Outros assuntos relacionados:
- Estabilidade das proteínas;
- Dinâmica da proteína;
- Estrutura primária da proteína;
- Estrutura secundária da proteína;
- Estrutura terciária da proteína;
- Estrutura quaternária da proteína.
References:
- Bernfield, M., Götte, M., Park, P.W., Reizes, O., Fitzgerald, M.L., Linecum, J., and Zako, M., Functions of cell surface heparin sulfate proteoglycans, Rev. Biochem. 68, 729–777 (1999).
- Bush,C.A., Martin-Pastor, M., and Imberty,A., Structure and conformation of complex carbohydrates of glycoproteins, glycolipids, and bacterial polysaccharides, Rev. Biophys. Biomol. Struct. 28, 269–293 (1999).
