Glykosyylitransferaasit

Glykosyylitransferaasit eli transglykolaasit ovat transferaaseihin kuuluvia entsyymejä, jotka katalysoivat glykosidisen sidoksen muodostumista. Ne ovat tärkeässä roolissa polysakkaridien ja glykoproteiinien biosynteesissä. Glykosyylitransferaasien EC-numero on muotoa EC 2.4.x.x.

Rakenne ja luokittelu
Glykosyylitransferaasit ovat hyvin spesifisiä sen suhteen, minkä sokeriryhmän ne siirtävät luovuttajamolekyyliltä vastaanottavalle substraatille. Tämän vuoksi luokkaan kuuluvia entsyymejä on lukuisia ja eri rakenteellisesti ja toiminnallisesti samankaltaisista glykosyylitransferaaseista koostuvia entsyymiperheitä on tunnistettu 112. Tyypillisimmät fosfosokereja ja nukleotidifosfaattisokereita glykosyyliryhmän lähteinä käyttävien glykosyylitransferaasien perusrakenteet ovat niin kutsutut GT-A- ja GT-B-rakenteet. Lipidifosfaattisokereita käyttävien entsyymien rakenteet eroavat näistä ja muistuttavat läheisimmin lysotsyymiä.

Glykosyylitransferaasit voidaan luokitella eri alaluokkiin sen mukaan mikä siirtyvän sokeriosan rakenne on. Niin kutsutut heksosyylitransferaasit (EC 2.4.1.x) katalysoivat reaktioita, joissa syntyy glykosidinen sidos vastaanottavan substraatin ja heksoosisokerin välille, pentosyylitransferaasit (EC 2.4.2.x) liittävät pentoosiryhmiä ja muita sokeriryhmiä liittävät glykosyylitransferaasit kuuluvat alaluokkaan EC 2.4.99.x.

Toimintamekanismi
Glykosyylitransferaasit liittävät sokeriosan joko monosakkaridille, polysakkaridille tai proteiinin seriini- tai treoniiniaminohapolle. Liitettävä sokeri on aktivoidussa muodossa ja aktivoitu muoto on tyypillisesti fosfosokeri, nukleotidisokeri, jossa sokeriosa on liittynyt tyypillisimmin joko uridiinidifosfaattiin tai sytidiinimonofosfaattin, tai lipidifosfaattisokeri, jossa sokeriosa on liittynyt lipidijohdannaiseen esimerkiksi dolikolista muodostuneeseen dolikolifosfaattiin.

Glykosyylitransferaasit voidaan jakaa niiden katalysoiman reaktion mekanismin perusteella kahteen luokkaan. Suurin osa entsyymeistä liittää sokeriosan substraattiin sinä anomeerina kuin se on aktivoituna sokerina. Toisen ryhmän muodostavat invertoivat sokeriryhmän anomeerin eli α-anomeerista tulee β-anomeeri ja β-anomeerista α-anomeeri.

Glykosyylitransferaaseja voidaan käyttää orgaanisissa synteeseissä liittämään sokeriosia muihin molekyyleihin. Erityisesti nukleotidisokereita sokeriosan lähteenä käyttävät niin kutsutut Leloir-tyypin glykosyylitransferaasit luovuttavat sokeriryhmän useantyyppisille substraateille. Reaktio on usein regioselektiivinen ja stereospesifinen.

Lähteet

Transferaasit