Glicosilación: importancia y función a nivel sistémico.


Contributor(s)

Written 2022-03-04 Ana Marín Quílez
IBSAL, Centro de Investigación del Cáncer, IBMCC, Universidad de Salamanca-CSIC, Salamanca (Spain)


Content

La glicosilación es un proceso que permite la unión de carbohidratos a proteínas, lípidos y otras biomoléculas. Este proceso es una modificación altamente conservada en todos los procesos de la vida.1 En los mamíferos, la glicosilación influye en casi todos los procesos biológicos celulares, incluido el control de la calidad y la secreción de proteínas, la adhesión y migración, y las interacciones huésped-patógeno.2-4 La mayoría de glicoconjugados se ensamblan a partir de nucleótidos-azúcares (Nucleósidos NS), metabolitos que donan monosacáridos "activados" a glicosiltransferasas.2

En los últimos años, se ha observado que determinados estímulos o eventos de señalización, como la alimentación o el estrés isquémico, desencadenan un aumento de la biosíntesis de NS en células de mamíferos, lo que probablemente facilita la secreción de proteínas y apoya la remodelación de los glucanos de la superficie celular.5,6 Muchas glicosiltransferasas son sensibles a las concentraciones de NS. Estas observaciones destacan el papel fundamental de la regulación de NS en la configuración de la biosíntesis y función de los glicoconjugados.7-12 Sin embargo, aunque se conoce bien la bioquímica de las enzimas biosintéticas de NS, se sabe poco acerca de cómo las células regulan el flujo a través de las vías metabólicas en respuesta a señales o estados patológicos. Además, el impacto de las fluctuaciones de NS en las vías centrales de glicosilación y los fenotipos celulares posteriores es poco conocido.13

La incorrecta glicosilación contribuye a la patología de innumerables enfermedades humanas, como defectos del desarrollo, diabetes, obesidad y síndrome metabólico, cáncer, neurodegeneración y aterosclerosis.2,5-10 Además, en los últimos años, se ha relacionado la incorrecta glicosilación en patologías hematológicas, como la neutropenia febril o las trombocitopenias congénitas, esto es, disminución de los niveles de plaquetas en sangre. Los trastornos congénitos de la glicosilación (CDG) son defectos genéticos en la síntesis y unión de glicoproteínas y glicanos glicolípidos. Inicialmente, se encontraron mutaciones en genes que codifican glicosiltransferasas, glicosidasas remodeladoras y transportadores de nucleótidos de azúcar, que se sabe que tienen un papel directo en la glicosilación.14

En los últimos años se ha demostrado que los CDG pueden presentar fenotipos muy diferentes. Los pacientes con defectos en estos genes son extremadamente raros y muy subestimados, o bien implican mutaciones incompatibles con la vida.


Podemos distinguir dos tipos de glicosilación:
- La N-glicosilación (Figura 1) consiste en la adición de una cadena de oligosacáridos de complejidad variable en al átomo de nitrógeno (N) de un residuo de asparragina de una proteína. Se sintetizan en el retículo endoplasmático y son adicionalmente remodeladas en el complejo de Golgi.

 
Figura 1. N-glicosilación

- La O-glicosilación (Figura 2) consiste en la adición de una cadena de oligosacáridos de complejidad variable al átomo de oxígeno (O) de los aminoácidos Serina (Ser) o Treonina (Thr), y se sintetiza principalmente en el complejo de Golgi.
 

Figura 2. O-glicosilación

Citation

Ana Marín Quílez

Atlas of Genetics and Cytogenetics in Oncology and Haematology 2022-03-04

Glicosilación: importancia y función a nivel sistémico.

Online version: http://atlasgeneticsoncology.org/teaching/208927/glicosilaci-n-importancia-y-funci-n-a-nivel-sist-mico