ส่วนประกอบการสังเคราะห์ GPI
โครงสร้างของตัวยึด GPI
ตัวระบุ
เครื่องหมาย	จีพีไอ
เมมเบรน	327

ไกลโคซิลฟอสฟาติดิลอิโนซิทอล (การออกเสียง^ⓘ ) หรือไกลโคฟอสฟาติดิลอิโนซิทอล(GPI) เป็นฟอสโฟกลีเซอไรด์ที่สามารถยึดติดกับปลาย Cของโปรตีนระหว่างการดัดแปลงหลังการแปลรหัส โปรตีนที่ยึดติดด้วย GPIที่ได้นั้นมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีววิทยาที่หลากหลาย ^{[ 1 ]} GPI ประกอบด้วยฟอสฟาติดิลอิโนที่เชื่อมต่อผ่านคาร์โบไฮเดรต(กลูโคซามีนและแมนโนสที่ยึดติดไกลโคไซด์กับอิโน) และผ่านเอทานอลอะมีนฟอสเฟตกรดไขมันสองชนิดภายในกลุ่มฟอสฟาติดิลอิโนซิทอลที่ไม่ชอบน้ำจะยึดโปรตีนไว้กับเยื่อ หุ้มเซลล์

โปรตีนที่มีการเติมหมู่ไกลโคซิล (GPI-anchored proteins) มีลำดับสัญญาณนำทางไปยังเอนโดพลาสมิกเรติคูลัม (ER) โปรตีนจะถูกแทรกเข้าไปในเยื่อหุ้ม ER ระหว่างการสังเคราะห์โปรตีนผ่านทางทรานสโลคอนและยึดติดกับเยื่อหุ้ม ER ด้วยปลาย C ที่ชอบน้ำ (hydrophobic C terminus) โดยส่วนใหญ่ของโปรตีนจะยื่นเข้าไปในลูเมนของ ER จากนั้นลำดับปลาย C ที่ชอบน้ำจะถูกตัดออกและแทนที่ด้วย GPI-anchor เมื่อโปรตีนเคลื่อนที่ผ่านทางเดินการหลั่งมันจะถูกส่งผ่านเวสิเคิลไปยังกอลจิแอพพาราตัสและสุดท้ายไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ ซึ่งมันจะยังคงยึดติดอยู่กับชั้นของเยื่อหุ้มเซลล์ เนื่องจาก การเติมหมู่ ไกลโคซิลเป็นวิธีการเดียวในการยึดติดของโปรตีนดังกล่าวกับเยื่อหุ้มเซลล์ การตัดหมู่ไกลโคซิลโดยฟอสโฟลิเปสจะส่งผลให้โปรตีนถูกปล่อยออกจากเยื่อหุ้มเซลล์อย่างเป็นระบบ กลไกหลังนี้ใช้ในการทดลองในหลอดทดลองกล่าวคือ โปรตีนเยื่อหุ้มเซลล์ที่ถูกปล่อยออกมาจากเยื่อหุ้มเซลล์ในการทดสอบด้วยเอนไซม์เป็นโปรตีนที่มีการเติมหมู่ไกล โคซิล

หมู่ไอโนซิทอลจะถูกดัดแปลงด้วยพาลมิเตตหรือไมริสเตตที่ตำแหน่ง 2 ก่อนการถ่ายโอนแมนโนสและเอทานอลอะมีนฟอสเฟต^{[ 2 ]} โดยส่วนใหญ่จะถูกกำจัดออกไปหลังจากเพิ่มเข้าไปที่ปลาย C ของโปรตีนในเอนโดพลาสมิกเรติคูลัมไม่นาน ในเซลล์ที่มีนิวเคลียส โปรตีนที่ยึดด้วย GPI ที่โตเต็มที่เพียง 5 ถึง 10 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ยังคงมีเครื่องหมายนี้อยู่ อย่างไรก็ตาม ในเม็ดเลือดแดงโปรตีนที่ยึดด้วย GPI ส่วนใหญ่จะถูกอะซิเลตด้วยไมริสเตตที่ตัวยึด^{[ 3 ]} ในทางตรงกันข้าม ในTrypanosoma bruceiกิจกรรมของแมนโนซิลทรานสเฟอเรสไม่จำเป็นต้องมีการอะซิเลตของหมู่ไอโนซิทอล^{[ 4 ]} และด้วยเหตุนี้ ตัวยึด GPI ที่ไม่ถูกอะซิเลตจึงถูกถ่ายโอนไปยังไกลโค โปรตีนพื้นผิวแปรผันของปรสิต^{[ 3 ]}

• ขั้นตอนในการสังเคราะห์ GPI
• 
  1 : คอมเพล็กซ์ N-acetylglucosaminyltransferase (GPI GnT, EC 2.4.1.198)
• 
  2 : เอ็น-ดีอะเซทิเลส (EC 3.5.1.89)
• 
  3 : อินอซิทอล อะซิลทรานสเฟอเรส ( PIGW , EC:2.3.-.-)
• 
  4 : 4-แมนโนซิลทรานสเฟอเรส (MT-I; PIGV + PIGM + PIGX , EC 2.4.1.-)
• 
  5 : เอทานอลามีนฟอสโฟทรานสเฟอเรส (พร้อมฟอสฟาติดิลเอทานอลามีน; PIGN , EC EC:2.7.-.-)
• 
  6, 7 : 4-แมนโนซิลทรานสเฟอเรส (MT-II, MT-III; PIGB , PIGZ )
• 
  8 : การแทนที่กรดไขมันบน PI, 9 : เอทานอลามีนฟอสโฟทรานสเฟอเรส (พร้อมด้วยฟอสฟาติดิลเอทานอลามีน; PIGG , PIGO , PIGF )
• 
  เอทานอลอะมีน-GPI จะเชื่อมต่อกับโปรตีนผ่านการโจมตีแบบนิวคลีโอฟิลิกที่ส่วนคาร์บอกซิลของพันธะเปปไทด์สุดท้าย ทำให้สามารถแทนที่สารตกค้างที่ปลาย C (GPI-anchor transamidase) ได้

ข้อมูลที่ทันสมัยและครบถ้วนกว่าสามารถดูได้ที่KEGG hsa00563 และ ดูที่Reactome R-HSA-162710 ด้วย

ฟอสโฟลิเพส C (PLC) เป็นเอนไซม์ที่ทราบกันว่าสามารถตัดพันธะฟอสโฟกลีเซอรอลที่พบในโปรตีนที่ยึดด้วย GPI การรักษาด้วย PLC จะทำให้โปรตีนที่เชื่อมโยงด้วย GPI หลุดออกจากเยื่อหุ้มเซลล์ชั้นนอก แต่การอะซิเลชันของสารตกค้างอิโนซิทอลอาจขัดขวางการตัดของ PLC ^{[ 3 ]} ตัว บ่งชี้ เซลล์ T Thy-1 และอะเซทิลโคลีนเอสเทอเรสรวมถึงอัลคาไลน์ฟอสฟาเตส ทั้ง ในลำไส้และรก เป็นที่ทราบกันว่าเชื่อมโยงด้วย GPI และถูกปล่อยออกมาเมื่อรักษาด้วย PLC โปรตีนที่เชื่อมโยงด้วย GPI เชื่อกันว่าตั้งอยู่ในแพลิพิดเป็น หลัก ซึ่งบ่งชี้ถึงระดับการจัดระเบียบที่สูงภายในไมโครโดเมนของเยื่อหุ้มพลาสมา

ความบกพร่องในการสังเคราะห์ GPI-anchor เกิดขึ้นในโรคที่ได้มาซึ่งหายาก เช่นโรคฮีโมโกลบินูเรียตอนกลางคืนแบบเฉียบพลัน (PNH) และโรคแต่กำเนิด เช่นกลุ่มอาการไฮเปอร์ฟอสฟาตาเซียร่วมกับภาวะปัญญาอ่อน (HPMRS) ใน PNH ความบกพร่องของเซลล์ต้นกำเนิดเม็ดเลือด ซึ่งจำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ GPI ส่งผลให้การเชื่อมต่อ GPI ของปัจจัยเร่งการสลายตัว (DAF) และCD59ในเม็ดเลือดแดง ผิดพลาด สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของ PNH คือการกลายพันธุ์ของยีนPIGA บนโครโมโซม X อย่างไรก็ตาม มีรายงานกรณี PNH ที่มีการกลายพันธุ์ ของยีน PIGTบนโครโมโซมร่างกาย และมีการกลายพันธุ์เพิ่มเติมอีก ^{[ 5 ]} หากไม่มีโปรตีนเหล่านี้เชื่อมต่อกับพื้นผิวเซลล์ระบบคอมพลีเมนต์สามารถทำลายเซลล์ได้ และเม็ดเลือดแดงจำนวนมากจะถูกทำลาย ทำให้เกิดฮีโมโกลบินูเรีย สำหรับผู้ป่วยที่เป็น โรค HPMRS มีรายงานการกลายพันธุ์ที่ก่อให้เกิดโรคในยีนPIGV , PIGO , PGAP2และPGAP3

ไกลโคโปรตีนพื้นผิวแปรผันจากโปรโตซัวTrypanosoma brucei ที่ ทำให้เกิดโรคนอนหลับจะยึดติดกับเยื่อหุ้มพลาสมาผ่านตัวยึด GPI ^{[ 6 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับไกลโคซิลฟอสฟาติดิลอิโนซิทอล

• ไกลโคซิลฟอสฟาติดิลอิโนซิทอล ใน หัวข้อทางการ แพทย์ (MeSH) ของหอสมุดแห่งชาติสหรัฐอเมริกา
• "โครงสร้างยึด GPI"ซิกมา-อัลดริช