STRUKE:

glikobiologija

glikobiologija (gliko- + biologija), grana biologije koja proučava strukturu, biosintezu i biološku funkciju šećera u glikokonjugatima. Glikobiologija se naglo razvila u posljednjih desetak godina. Svojim tehnologijama i industrijskim proizvodima podupire razvoj biomolekularnih znanosti i pomaže medicini.

Postupnom enzimski kontroliranom glikozilacijom, tj. povezivanjem molekula šećera s proteinima ili lipidima nastaju glikokonjugati, strukture golema informacijskog potencijala. Produkti glikozilacije ovise o danim staničnim uvjetima i mogu biti vrlo heterogeni. N-glikozilacija proteina započinje u endoplazmatskom retikulumumu, dorađuje se u Golgijevu aparatu, gdje se odvijaju svi ostali tipovi glikozilacije. Proces glikozilacije usavršavao se tijekom evolucije. Prve glikozilacije bile su nespecifične. Osiguravale su pravilno oblikovanje konformacije, štitile su strukture od proteolize, povećavale su hidrataciju, signalizirale zrelost za degradaciju, osiguravale su eksport glukozilirane molekule ili su je usmjeravale na mjesto djelovanja. Specifične uloge šećera u glikokonjugatima razvile su se poslije, a temelje se na informaciji sadržanoj u oligosaharidnoj strukturi glikokonjugata koju prepoznaju odgovarajući receptori – lektini. Visokospecifična interakcija ugljikohidrat – lektin ključna je za mnogobrojne vitalne funkcije kao što su: raspoznavanje molekularne pripadnosti vrsti ili sebi (primjerice antigeni krvnih grupa), međusobno prepoznavanje tkivno-specifičnih stanica, proces oplodnje, početak infekcije, upalni procesi, stanična adhezija i mnogobrojne druge signalne funkcije. Dugotrajni stres izaziva promjene u glikozilaciji, što može utjecati na razvoj različitih bolesti. Glikokonjugati posreduju u konsolidaciji memorije, imunom odgovoru i koagulaciji te u razvoju autoimunih bolesti, kroničnih upala, alergija i metastaziranju tumora. Prirođene bolesti koje se temelje na nedostatku enzima potrebnih u procesu glikozilacije često su vrlo teške ili smrtonosne, ali terapija odgovarajućim šećerima može potpuno ukloniti simptome bolesti. Kako humani genom ima samo oko 35 000 gena i kako se vrlo malo razlikuje od genoma drugih primata, istraživanje heterogenosti i funkcije glikokonjugata postaje osobito izazovnim područjem istraživanja. Raznovrsnom glikozilacijom isti proteini pojavljuju se u mnogo gliko-oblika, pa se tako povećava omjer 1 : 1 između proteina i gena.

Određivanje glikozilacijskih promjena koristi se u laboratorijskoj dijagnostici. Na osnovi glikobioloških spoznaja farmaceutska industrija razvija cjepiva i lijekove za bolesti kojima još donedavno nije bilo lijeka.

glikobiologija. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 14.11.2019. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=22289>.