【预备知识】
- 糖基化前体 #95
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原核生物 (prokaryotes) 和真核生物 (eukaryotes) 中的多种糖基化途径都需要脂质载体 (lipid carriers) 来在适当的位置 (proper location) 呈现单糖 (monosaccharides) 和寡糖 (oligosaccharides)。
十一烯醇-P (Undecaprenyl-P,即细菌烯醇 bactoprenol) 是细菌中 O-抗原 (O-antigen)、肽聚糖 (peptidoglycan)、荚膜多糖 (capsular polysaccharides)、磷壁酸 (teichoic acid) 和甘露聚糖 (mannans) 的糖基载体。
萜醇-P (Dolichol-P) 在真核细胞中起类似功能(第 9 章)。萜醇-P-甘露糖 (Dolichol-P-mannose) 为糖磷脂锚 (glycophospholipid anchors)、C-甘露糖基化蛋白质 (C-mannosylated proteins)、O-甘露糖基链 (O-mannose-based chains) 以及用于 N-聚糖生物合成的前体寡糖中的四个甘露糖残基 (mannose residues) 提供所有甘露糖。萜醇-P-葡萄糖 (Dolichol-P-glucose) 为成熟的 N-连接聚糖前体 Glc3Man9GlcNAc2 提供葡萄糖,该前体本身构建在萜醇焦磷酸 (dolichol pyrophosphate,dolichol-PP) 上。
萜醇-P 的形成涉及法尼基焦磷酸 (farnesyl pyrophosphate) 与多个顺式-异戊烯基焦磷酸单位 (cis-isopentenyl pyrophosphate units) 的延伸 (elongation)。异戊二烯单位 (isoprene units) 的总数可能不同,从细菌中典型的 11 个(形成 C55 细菌烯醇链)到哺乳动物中多达 21 个。
在真核生物中,最靠近焦磷酸的双键必须被还原 (reduced),载体才能在糖基化中发挥功能。对酵母、小鼠和人类的研究表明,多萜醇 (polyprenol) 直接还原为萜醇 (dolichol) 是一条主要途径,但也必须存在替代途径 (alternate pathway)。目前尚不清楚是在还原步骤之前还是之后去除磷酸盐。不同链长和双键还原的进化意义尚不清楚。萜醇通过 ATP 依赖性萜醇激酶 (ATP-dependent dolichol kinase) 磷酸化以根据需要生成萜醇-P。由于萜醇、萜醇-P 和萜醇-PP 都是从共同的代谢稳定库 (common metabolically stable pool) 中生成的,因此必须根据需要回收和相互转化。萜醇存在于 ER 和高尔基体中,周转非常缓慢 (turns over very slowly)。