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제목
[Glycomics] Mammalian cell에서 glycosylation의 종류 -
작성자
이매스 -
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Glycosylation이 란?
Glycosylation은 대표적인 전사 후 변형(Post Translational Modification, PTM)으로, 단백질 또는 지질에 체내 효소 반응을 통해 한 개 또는 그 이상의 단당류와 다당류가 연결되는 과정을 일컫습니다. 일반적으로 모든 단백질의 약 50%는 glycosylation 되어 있을 만큼 가장 빈번한 단백질의 변형 과정이며, 다양한 생물학적 기능을 제공 합니다.
Glycosytaion의 종류와 glycan의 구조
단백질의 특정 위치에 연결되어 있는 당으로 인해 당단백은 구조적, 화학적으로 다양 해 질 수 있습니다. Glycosylation의 가장 일반적인 두 형태는 N-glycosylation과 O-glycosylation입니다. 이 때 연결 될 수 있는 단당류의 종류와 표기법은 해당 페이지에서 확인 가능합니다.
(1) N-glycosylation
Asn-Xxx-Ser(Thr)의 특정 단백질 서열 내 asparagine(Asn, N)의 아민 질소에 다당류가 연결되어 있는 상태를 일컫습니다. 이 때 ‘Xxx’ 자리에는 proline을 제외한 어떤 아미노산이라도 위치할 수 있습니다.
N-glycan은 기본적으로 trimannosyl chitobiose core(Man3GlcNAc2) 구조를 가지며 이 core 구조에 어떤 단당류가 연결되어 있는 지에 따라 3가지(oligomannose, Complex, Hybrid 타입)로 분류 할 수 있습니다. oligomannose(or high mannose)는 단당류 중 mannose만 core에 연결되어 있습니다. Complex 타입은 core 구조에 GlcNAc의 두 가지(bi-antennary)로 시작되어 당이 연결되는 형태입니다. Hybrid 타입은 core 구조에 한 쪽은 mannose와 한쪽은 GlcNAc로 시작하여 antennae를 형성하는 구조를 갖습니다.
상대적으로 O-glycan보다 풍부하고, 1개의 core 구조에 효소 반응에 의해 규칙적으로 단당류가 연결되는 특성을 가지고 있습니다. 따라서, 적절한 농축 기술을 보유하고, 생합성 원리를 이해하고 있다면 분석이 용이 합니다.
(2) O-glycosylation
Serine(Ser) 또는 Threonine(Thr)의 side chain의 hydroxyl(-OH) oxygen(O)에 다당류가 연결되어 있는 상태를 일컫습니다. N-glycan 분석과 달리. O-glycosylation되는 특정 단백질의 서열 부재, 8개의 core 구조, 예측하기 어려운 생합성 과정, 체내 적은 함량 등은 O-glycan 분석에 한계점으로 고려되고 있습니다.
