글리피화

글리피화()는 글리코실포스파티딜이노시톨(GPI) 앵커의 공유 결합에 의한 첨가이며, 단백질을 세포막에 국한시키는 일반적인 번역 후 변형이다. 글리피화는 특별한 종류의 글리코실화이며, 진핵생물과 일부 고세균의 표면 당단백질에서 널리 발견된다.Kobayashi T. et al. (1997) The presence of GPI-linked protein(s) in an archaeobacterium, Sulfolobus acidocaldarius, closely related to eukaryotes. Biochim Biophys Acta. 1334, 1-4.

GPI 앵커는 표적 단백질의 C-말단에 결합하는 포스포에탄올아민 링커로 구성된다. 글리칸의 핵심 구조에는 구조를 막에 고정시키는 인지질 꼬리가 있다.

꼬리의 지질 부분과 글리칸 코어의 당 잔기 모두 상당한 변화가 있어Nosjean O. et al. (1997) Mammalian GPI proteins: Sorting, membrane residence and functions. Biochim Biophys Acta. 1331, 153-86.Thomas J. R. et al. (1990) Structure, biosynthesis, and function of glycosylphosphatidylinositols. Biochemistry. 29, 5413-22.Ikezawa H. (2002) Glycosylphosphatidylinositol (GPI)-anchored proteins. Biol Pharm Bull. 25, 409-17.Brewis I. A. et al. (1995) Structures of the glycosyl-phosphatidylinositol anchors of porcine and human renal membrane dipeptidase. Comprehensive structural studies on the porcine anchor and interspecies comparison of the glycan core structures. J Biol Chem. 270, 22946-56.Low M. G. (1989) Glycosyl-phosphatidylinositol: A versatile anchor for cell surface proteins. FASEB J. 3, 1600-8.Low M. G. and Saltiel A. R. (1988) Structural and functional roles of glycosyl-phosphatidylinositol in membranes. Science. 239, 268-75. 신호전달, 세포 부착 및 면역 인식을 포함하는 방대한 기능적 다양성을 보여준다.Vainauskas S. and Menon A. K. (2006) Ethanolamine phosphate linked to the first mannose residue of glycosylphosphatidylinositol (GPI) lipids is a major feature of the GPI structure that is recognized by human GPI transamidase. J Biol Chem. 281, 38358-64. GPI 앵커는 원형질막에 고정된 단백질의 국소화를 조절하기 위해 포스포라이페이스 C와 같은 효소에 의해 절단될 수도 있다.

 메커니즘 
N-글리코실화에 사용되는 전구체 글리칸과 유사하게 GPI 앵커 생합성은 소포체의 세포질 쪽에서 시작하여 내강 쪽에서 완료된다. 이 과정에서 3-4 만노스 및 다양한 기타 당류(예: N-아세틸글루코사민, 갈락토스)는 각각 소포체 외부 및 내부의 당뉴클레오타이드 및 돌리콜-P-만노스로부터 공여된 당을 사용하여 막에 내재된 포스파티딜이노시톨(PI) 분자 위에 구축된다. 또한 2-3 포스포에탄올아민(EtN-P) 링커 잔기는 소포체 내강의 포스파티딜에탄올아민으로부터 공여되어 앵커가 단백질에 결합되는 것을 촉진한다.Menon A. K. et al. (1993) Phosphatidylethanolamine is the donor of the terminal phosphoethanolamine group in trypanosome glycosylphosphatidylinositols. EMBO J. 12, 1907-14.Menon A. K. et al. (1990) Biosynthesis of glycosyl-phosphatidylinositol lipids in Trypanosoma brucei: Involvement of mannosyl-phosphoryldolichol as the mannose donor. EMBO J. 9, 4249-58.Menon A. K. and Stevens V. L. (1992) Phosphatidylethanolamine is the donor of the ethanolamine residue linking a glycosylphosphatidylinositol anchor to protein. J Biol Chem. 267, 15277-80.Orlean P. (1990) Dolichol phosphate mannose synthase is required in vivo for glycosyl-phosphatidylinositol membrane anchoring, O mannosylation, and N glycosylation of protein in saccharomyces cerevisiae. Mol Cell Biol. 10, 5796-805.Imhof I. et al. (2000) Phosphatidylethanolamine is the donor of the phosphorylethanolamine linked to the alpha1,4-linked mannose of yeast GPI structures. Glycobiology. 10, 1271-5.

글리피화될 예정인 단백질에는 다음과 같이 두 가지 신호 서열이 존재한다.
 소포체로의 동시 번역 운반을 지정하는 N-말단 신호 서열
 GPI 아미노기전이효소(GPIT)에 의해 인식되는 C-말단 신호 서열[8]
GPI 아미노기전이효소는 공통 서열을 갖지 않지만 대신 C-말단 서열 모티프를 인식하여 서열의 아미노산에 GPI 앵커를 공유 결합적으로 부착할 수 있게 한다. 이 C-말단 서열은 번역 직후 소포체 막에 삽입되고 단백질은 서열에서 절단되어 미리 형성된 GPI 앵커에 부착된다.Kinoshita T. et al. (1995) Defective glycosyl-phosphatidylinositol anchor synthesis and paroxysmal nocturnal hemoglobinuria. Adv Immunol. 60, 57-103.Udenfriend S. and Kodukula K. (1995) How glycosylphosphatidylinositol-anchored membrane proteins are made. Annu Rev Biochem. 64, 563-91.

 단백질에서 글리피화 부위의 예측 
글리피화 부위의 계산기 내 예측은 다음과 같이 수행될 수 있다.
 GPI-SOM: Kohonen Self Organizing Map에 의한 GPI 앵커 신호의 식별 
 PredGPI: GPI 앵커 예측기 
 big-PI 예측기: GPI 변형 부위 예측 
 FragAnchor: GPI 닻형 단백질 예측 탠덤 시스템 (NN+HMM)
 MemType-2L
 NetGPI

 같이 보기 
 글리코실포스파티딜이노시톨 (GPI)
 번역 후 변형
 글리코실화

 각주 

분류:번역 후 변형