**GDP-mannoosikuljettajat** ovat kalvoproteiineja, jotka kuljettavat nukleotidisokeri GDP-mannoosia eli guanosiinidifosfaattimannoosia solulimasta Golgin laitteen solukalvon läpi itse Golgin laitteen sisään. Nukleoditisokerikuljettajia on erilaisia ja jokainen niistä on erikoistunut määrättyyn nukleotidisokeriin. GDP-mannoosikuljettajat kuuluvat siis yhtenä alalajina niihin ja niitä tavataan pääasiassa alkueläimillä ja hiivoilla, esimerkiksi ihmisillä niitä ei ole. GDP-mannoosia käytetään substraattina glykosylaatiossa, joka tapahtuu pääosin Golgin laitteessa. Glykosylaatio on riippuvainen näistä kuljettajista ja glykosylaatiossa syntetisoidaan proteiineista ja erilaisista sokereista glykoproteiineja, proteoglykaaneja ja glykolipideja.

GDP-mannoosikuljettajien rakenne
--------------------------------

Yleensä eri lajeilla on yksi GDP-mannoosikuljettaja tyyppi, mutta niitä voi olla myös parikin erilaista, kuten *Aspergillus nidulans* tai *Cryptococcus neoformans* -hiivoilla on.  Kaikkia Golgin laitteen solukalvon GDP-mannoosikuljettajien rakenteita ei ole tutkittu, mutta tiedetään että *Cryptococcus neoformans* ja *Saccharomyces cerevisiae* -hiivoilla ne koostuvat noin 400 aminohaposta. *S. cerevisiae* ja *C. neoformans* -hiivojen GDP-mannoosikuljettajat ovat aminohappotasoltaan noin 50 prosenttisesti identtiset. *S. cerevisiae* -hiivalla GDP-mannoosikuljettajan rakenne koostuu kymmenestä alfa-heliksistä, jotka ovat kiinnittyneet lyhyillä silmukoilla toisiinsa.

GDP-mannoosikuljettajien toimintamekanismi
------------------------------------------

GDP-mannoosia kuljetetaan Golgin laitteen sisään GDP-mannoosikuljettajien avulla ja samalla Golgin laitteesta eritetään GMP:tä (guanosiinimonofosfaatti) ulos myös GDP-mannoosikuljettajilla. Mannoosia voidaan käyttää substraattina glykosylaatiossa, kun glykosyltransferaasi-entsyymi on ensin irrottanut GDP:n (guanosiinidifosfaattimannoosin) ja mannoosin erilleen GDP-mannoosista Golgin laitteen sisällä. Mannoosia voidaan reaktion jälkeen käyttää glykosylaatioon, mutta GDP:een biokemikaalinen reaktio jatkuu edelleen. Golgin solukalvoon kiinnittynyt nukleotididifosfataasi-entsyymi irrottaa fosfaatin GDP:stä ja muuntaa sen GMP:ksi (GDP <=> GMP + Pi). GMP ja fosfaatti eritetään Golgin laitteesta ulos.

GDP-mannoosi on negatiivisesti varautunut molekyyli ja tarvitsee siksi kuljettajan. Lisäksi konsentraatiogradientti erot muodostuvat Golgin laitteen ja soluliman välillä, kun GDP-mannoosia kuljetetaan Golgin laitteeseen. GDP-mannoosin Golgin laitteeseen tuominen hankaloituu, koska GDP-mannoosia siirretään konsentraatiogradienttia vastaan, kun sen pitoisuus lisääntyy Golgin laitteen sisällä. Tämän seikan vuoksi GMP:tä eritetään Golgin laitteesta solulimaan. GPD-mannoosikuljettajan sisäosa on positiivisesti varautunut, mikä edesauttaa GDP-mannoosin kiinnittymistä siihen, eli sen affiniteetti kasvaa GDP-mannoosia kohtaan. GDP-mannoosinkuljettajan konformaatio muutoksien avulla se kykenee avautumaan joko soluliman puoleisesti (GDP-mannoosia otetaan sisään) tai Golgin laitteen puoleisesti (GMP:tä eritetään ulos).

GDP-mannoosikuljettajat uusien lääkkeiden kohteina
--------------------------------------------------

Nisäkkäiltä puuttuu GDP-mannoosikuljettajat, jolloin GDP-mannoosikuljettavat ovat oiva kohde alkueläin parasiittejä tai taudinaiheuttaja hiivoja vastaan, koska niiden toiminnan estäminen ei haittaa isäntäeläintä. Alkueläimet ja hiivat käyttävät näitä kuljettajia mannoproteiinien muodostukseen, jolloin niiden synteesin estäminen voi aiheuttaa taudinaiheuttajien taudinaiheutus- tai elinkyvyn menettämisen, koska siten niiden kasvu ja kapselin muodostuminen heikentyy. Mutaatio- ja hiirikokeiden avulla on selvitetty, että osa taudinaiheuttaja hiivalajeista eivät pystyneet kasvamaan normaalisti ilman näitä kuljettajia ja niiden taudinaiheutuskyky heikkeni.

Lähteet
-------

1. 1 2 3  Loretta Jackson-Hayes, Terry W. Hill, Darlene M. Loprete, Barbara S. Gordon, Chassidy J. Groover, Laura R. Johnson: GDP-mannose transporter paralogues play distinct roles in polarized growth of Aspergillus nidulans.  *Mycologia*, March 2010, nro 2, s. 305–310. PubMed:20361498. ISSN 0027-5514. Artikkelin verkkoversio.
2. 1 2 3 4  Zhuo A. Wang, Cara L. Griffith, Michael L. Skowyra, Nichole Salinas, Matthew Williams, Ezekiel J. Maier: Cryptococcus neoformans dual GDP-mannose transporters and their role in biology and virulence.  *Eukaryotic Cell*, June 2014, nro 6, s. 832–842. PubMed:24747214. doi:10.1128/EC.00054-14. ISSN 1535-9786. Artikkelin verkkoversio.
3. 1 2 3  Barbara Hadley, Andrea Maggioni, Angel Ashikov, Christopher J. Day, Thomas Haselhorst, Joe Tiralongo: Structure and function of nucleotide sugar transporters: Current progress.  *Computational and Structural Biotechnology Journal*, {{{Vuosi}}}, nro 16, s. 23–32. doi:10.1016/j.csbj.2014.05.003. Artikkelin verkkoversio.
4. 1 2 3 4  Li Liu, Yu-Xin Xu, Carlos B. Hirschberg: The role of nucleotide sugar transporters in development of eukaryotes.  *Seminars in Cell & Developmental Biology*, {{{Vuosi}}}, nro 6, s. 600–608. doi:10.1016/j.semcdb.2010.02.002. Artikkelin verkkoversio.
5. ↑  Tricia R. Cottrell, Cara L. Griffith, Hong Liu, Ashley A. Nenninger, Tamara L. Doering: The Pathogenic Fungus Cryptococcus neoformans Expresses Two Functional GDP-Mannose Transporters with Distinct Expression Patterns and Roles in Capsule Synthesis.  *Eukaryotic Cell*, 1.5.2007, nro 5, s. 776–785. PubMed:17351078. doi:10.1128/ec.00015-07. ISSN 1535-9778. Artikkelin verkkoversio.  en (Arkistoitu – Internet Archive)
6. 1 2  Joanne L. Parker, Simon Newstead: Structural basis of nucleotide sugar transport across the Golgi membrane.  *Nature*, 2017/11, nro 7681. doi:10.1038/nature24464. ISSN 1476-4687. Artikkelin verkkoversio.  En
7. ↑  M. Handford, C. Rodriguez-Furlán, A. Orellana: Nucleotide-sugar transporters: structure, function and roles in vivo.  *Brazilian Journal of Medical and Biological Research*, September 2006, nro 9, s. 1149–1158. doi:10.1590/S0100-879X2006000900002. ISSN 0100-879X. Artikkelin verkkoversio.