Glikoprotein adalah molekul yang berisi sebagian protein dan setidaknya satu porsi karbohidrat. Glikoprotein yang umum dalam biologi dan melakukan berbagai fungsi. Beberapa contoh fungsi masing-masing adalah sebagai komponen struktural sel, enzim, atau hormon.
Karbohidrat adalah kelas molekul dalam kimia organik dan biologi. Kelas berisi banyak molekul, tetapi mereka semua hanya mengandung karbon, hidrogen, dan atom oksigen. Protein, di sisi lain, terdiri dari blok bangunan yang berbeda yang disebut asam amino. Asam amino mengandung nitrogen, yang membedakan mereka dari karbohidrat.
Setiap glikoprotein mengandung protein dan satu atau lebih tambahan karbohidrat. Glikoprotein yang berbeda memiliki rasio berbeda karbohidrat menjadi protein, dengan massa karbohidrat mengambil di bawah 1 persen menjadi sekitar 80 persen dari produk jadi.
Penempatan karbohidrat juga memungkinkan ilmuwan untuk membagi glikoprotein menjadi dua kelompok. Satu kelompok adalah glycans O-linked, dimana karbohidrat yang menempel asam amino serin treonin atau pada protein. Yang lainnya adalah glycans N-linked, di mana karbohidrat melekat asam amino asparagin.
Sel manusia awalnya membangun basa protein dalam sel dalam struktur yang disebut retikulum endoplasma. Setelah protein dibuat, itu rilis dari retikulum endoplasma dan bergerak melalui sel dengan struktur lain yang dikenal sebagai aparat Golgi. Mesin sel menambahkan berbagai bagian karbohidrat ke protein struktur dasar selama perjalanan ini dan pada aparatus Golgi.
Setelah glikoprotein selesai, dapat melakukan fungsinya. Salah satu bagian dari glikoprotein menonjol dari dinding sel dan bertindak sebagai reseptor untuk molekul lain. Mereka juga dapat membantu sel-sel tetap bersama untuk membentuk sebuah jaringan yang kuat, seperti tulang rawan. Jenis darah manusia A, B, dan O juga tergantung pada keberadaan glikoprotein tertentu di luar sel-sel darah merah.
Bentuk lain dari glikoprotein berkisar seluruh tubuh. Salah satu contohnya adalah hormon set glikoprotein, termasuk human chorionic gonadotropin, yang berfungsi selama reproduksi, dan eritropoietin, yang membantu mengontrol kadar sel darah merah. Berbagai glikoprotein juga dapat bekerja untuk membawa molekul yang berguna di sekitar tubuh, seperti vitamin.
Melakukan reaksi tertentu adalah fungsi lain dari anggota kelompok glikoprotein, dan tiga kelompok enzim hidrolase, transferase, dan oxidoreductases adalah glikoprotein.
Glikoprotein tertentu juga dapat menghambat molekul lain yang berfungsi untuk memecah protein. Penggunaan glikoprotein pada hewan bukan manusia juga mencakup efek antibeku pada ikan tertentu yang hidup di perairan Antartika. Spesies kumbang juga dapat menggunakan glikoprotein sebagai lapisan disinfektan di bagian luar tubuh kumbang.
Glikoprotein dalam Kesehatan & Penyakit
Glikoprotein sangat beragam dan melayani banyak fungsi dalam tubuh. Beberapa menyediakan struktur, mis. collagen, yang lain terlibat dalam kekebalan, mis. imunoglobulin (seperti IgG). Lendir disekresikan ke dalam lendir saluran pernapasan dan pencernaan di mana lendir spesifik dapat menahan air sehingga memungkinkan lendir berfungsi sebagai pelumas yang efektif.
Glikoprotein spesifik (dan glikolipid) hadir pada permukaan sel darah merah menentukan jenis golongan darah. A-oligosakarida untuk kelompok A, B-oligosakarida untuk kelompok B, baik oligosakarida A & B untuk kelompok AB, dan tidak adanya kedua A & B untuk kelompok O (hanya prekursor H-oligosaccharide).
Kehadiran faktor Rh (antigen) menentukan kelompok Rh +, sedangkan tidak adanya antigen Rh mengarah ke kelompok Rh- setelah penentuan ABO.
Hormon-hormon tertentu adalah glikoprotein termasuk hormon perangsang folikel (FSH) – hormon gonadotropin yang memiliki beberapa fungsi dalam perkembangan, pertumbuhan, pubertas, dan reproduksi. Yang lain termasuk erythropoietin – sitokin yang dikeluarkan oleh ginjal yang merangsang produksi sel darah merah di sumsum tulang dalam kadar tinggi sebagai respons terhadap hipoksia (kadar rendah biasanya).
Banyak virus memiliki glikoprotein permukaan yang disebut domain lonjakan; S (termasuk SARS-CoV-2; virus yang menyebabkan COVID-19. – dibahas di bawah) yang memungkinkan virus mengikat reseptor target mereka dan memasuki sel.
Sumber
Glikokonjugat adalah karbohidrat yang secara kovalen terkait dengan biomolekul lain melalui glikosilasi dan konstituen karbohidrat kompleks yang disebut glkan. Contoh-contoh glikokonjugat adalah glikoprotein, glikopeptida, peptidoglikan, glikosida, glikolipid, dan lipopolisakarida.
Glikoprotein berkaitan dengan protein apa pun yang secara kovalen melekat pada unit karbohidrat melalui proses glikosilasi. Beberapa konstituen karbohidrat umum glikoprotein adalah β-D-glukosa, β-D-galaktosa, β-D-mannose, α-L-fucose, N-acetylglucosamine, N-acetylgalactosamine, asam N-acetylneuraminic, N-acetylneuraminic acid, dan xylose. Konstituen karbohidrat melekat pada protein melalui gugus -OH serin atau treonin (mis. O-glikosilasi) atau melalui amida NH2 dari asparagin (yaitu N-glikosilasi).
Beberapa contoh di mana glikoprotein ditemukan secara alami:
- kolagen
- lendir
- transferrin
- ceruloplasmin
- imunoglobulin
- antibodi
- antigen histokompatibilitas
- hormon (mis. hormon perangsang folikel, hormon luteinizing, human chorionic gonadotropin, hormon perangsang tiroid, eritropoietin, alfa-fetoprotein)
- berbagai enzim (mis. patatin, alkaline phosphatase)
- berbagai protein yang terlibat dalam interaksi sel ke sel
- lektin
- berbagai reseptor protein, terutama yang terlibat dalam aksi hormon dan obat
- protein pengatur tertentu untuk pertumbuhan dan perkembangan
- membran protein permukaan tertentu dari trombosit, terutama yang terlibat dalam trombosis
Sementara secara teknis menggambarkan konjugat di mana karbohidrat kurang dari 4 persen berat, istilah ini sering digunakan secara umum untuk memasukkan mucoprotein dan proteoglikan. Namun, perbedaan dalam penggunaan istilah: glikoprotein, proteoglikan, peptidoglikan, dan glikopeptida ada, dan oleh karena itu, kehati-hatian dalam penggunaan istilah ini harus dilakukan.
Misalnya, proteoglikan dapat dianggap sebagai bagian dari glikoprotein karena keduanya memiliki inti protein. Namun, ada perbedaan dalam beberapa aspek. Dalam struktur, glikoprotein memiliki rantai karbohidrat yang melekat pada rantai samping polipeptida sedangkan proteoglikan memiliki rantai glikosaminoglikan yang melekat pada polipeptida. Glikoprotein memiliki persentase kandungan non-protein yang lebih rendah daripada proteoglikan (yang, pada gilirannya, memiliki lebih tinggi, sekitar 50-60%).