第3章 糖复合物

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1、目目 录录第第 三三 章章目目 录录糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂、细胞外基质糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂、细胞外基质（胶原蛋白、透明质酸）（胶原蛋白、透明质酸）在糖基化转移酶的作用下合成各种不同功能的糖复合物，供能、支撑、介导细胞粘连和识别。目目 录录目目 录录一种或多种一种或多种糖糖以以共价键共价键连接到肽链上连接到肽链上形成的形成的结合蛋白质结合蛋白质。蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为蛋白质的特性表现为蛋白质的特性。概概 述述分布于细胞膜、溶酶体、细胞外液。某些血浆蛋白、激素、胶分布于细胞膜、溶酶体、细胞外液。某些血浆蛋白、激素、胶原蛋白以及细胞质膜、高尔基复

2、合体膜、微粒体膜上的蛋白质。原蛋白以及细胞质膜、高尔基复合体膜、微粒体膜上的蛋白质。目目 录录A、B、O、AB型；型；MM、NN、MN型。分别含有相应的抗原型。分别含有相应的抗原溶血和溶菌反应中必不可少的免疫球蛋白，热不稳定溶血和溶菌反应中必不可少的免疫球蛋白，热不稳定视紫红质在光照时可分解为视蛋白和视黄醛。在亮处分解，在暗处合成。消耗的视视紫红质在光照时可分解为视蛋白和视黄醛。在亮处分解，在暗处合成。消耗的视黄醛可通过维生素黄醛可通过维生素A来补充。维生素来补充。维生素A不足，影响人的暗视觉，引起夜盲症。不足，影响人的暗视觉，引起夜盲症。目目 录录与糖链相连的氨基酸具有特殊的序列；与糖链相连

3、的氨基酸具有特殊的序列；单糖有很多种；单糖有很多种；包括包括葡萄糖葡萄糖(Glu)、半乳糖、半乳糖(Gal)、甘露糖甘露糖(Man)、N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc)、岩藻糖、岩藻糖(Fuc)、N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)、N-乙酰神经氨乙酰神经氨酸酸(NeuAc)。又称唾液酸（又称唾液酸（sialic acid, SA)糖分子有糖分子有 、构型；构型；糖链的长短也不同。糖链的长短也不同。复杂、多样！复杂、多样！连接方式连接方式N-连接连接：O-连接连接：根据糖蛋白分解产生的糖肽的结构，将糖链分为：目目 录录目目 录录（一）（一）N-连接糖蛋白连接糖蛋白1. 定义定

4、义糖蛋白的糖链与蛋白部分的糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列序列的天氡酰胺氮以共价键连接称的天氡酰胺氮以共价键连接称N- -连接糖蛋白。连接糖蛋白。2. 糖基化位点糖基化位点N- -连接糖蛋白中连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸三个氨基酸残基的序列子称为残基的序列子称为糖基化位点糖基化位点。天冬酰胺 丝/苏N-乙酰葡萄糖胺的异头碳与天冬酰胺残基的乙酰葡萄糖胺的异头碳与天冬酰胺残基的位酰胺氮原子位酰胺氮原子可有多个糖基化位点，能否连接取决于周围的立体结构。目目 录录3. N-连接聚糖结构（三型）连接聚糖结构（三型）高甘露糖型高甘露糖型复杂性复杂性杂合型杂合型都有一个都有

5、一个五糖核心五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAcAsn目目 录录 A B C 高甘露糖型 复杂型 杂合型antenna目目 录录4. N-连接聚糖的合成连接聚糖的合成N-连接聚糖是在内质网上以连接聚糖是在内质网上以长萜醇长萜醇作为作为糖链载体，在糖基化转移酶的作用下糖链载体，在糖基化转移酶的作用下先合成先合成含含14糖基的寡糖链糖基的寡糖链，然后转移至肽链的糖基然后转移至肽链的糖基化位点上化位点上，进一步在内质网和高尔基体进行，进一步在内质网和高尔基体进行加工而成，先除去葡萄糖和部分甘露糖，再加工而成，先除去葡萄糖和部分甘露糖，再加上各型的单糖。加上各型的单糖。每一步加工都由特异

6、的每一步加工都由特异的糖基转移酶糖基转移酶或糖或糖苷酶催化完成，糖基必须活化为苷酶催化完成，糖基必须活化为UDP或或UDP的衍生物。的衍生物。目目 录录（二）（二）O- -连接糖蛋白连接糖蛋白1. 定义定义糖蛋白糖链与蛋白部分的糖蛋白糖链与蛋白部分的丝丝/ /苏氨酸残基苏氨酸残基的羟基相连的羟基相连，称为，称为O- -连接糖蛋白。连接糖蛋白。 2. O- -连接寡糖结构连接寡糖结构O-连接寡糖有连接寡糖有N- -乙酰半乳糖与半乳糖构成乙酰半乳糖与半乳糖构成核心二糖核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再接，核心二糖可重复延长及分支，再接上岩藻糖、上岩藻糖、N- -乙酰葡萄糖胺等单糖。乙酰葡萄糖胺

7、等单糖。尚无确切的糖基化位点，通常存在于丝尚无确切的糖基化位点，通常存在于丝/ /苏和脯氨酸苏和脯氨酸比较集中的比较集中的 转角处。转角处。目目 录录 3. O- -连接寡糖合成连接寡糖合成O-连接寡糖在连接寡糖在N-N-乙酰半乳糖基转移乙酰半乳糖基转移酶的作用下，在酶的作用下，在多肽链的丝多肽链的丝/ /苏氨酸的苏氨酸的羟基上连接上羟基上连接上N- -乙酰半乳基，然后逐个乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至加上糖基直至O- -连接寡糖链的形成。连接寡糖链的形成。目目 录录 对糖蛋白理化的影响对糖蛋白理化的影响 稳定蛋白质构象，防止糖蛋白被稳定蛋白质构象，防止糖蛋白被水解，延长半衰期。绝大多数糖蛋

8、白的水解，延长半衰期。绝大多数糖蛋白的生物学活性不需要寡糖部分。生物学活性不需要寡糖部分。 2. 2. 生物识别功能生物识别功能 例如，糖是糖蛋白激素认识靶细例如，糖是糖蛋白激素认识靶细胞受体的标记。胞受体的标记。目目 录录糖链结构与功能的关系糖链结构与功能的关系 具有种属专一性和器官专一性。从牛血清具有种属专一性和器官专一性。从牛血清纯化的纤连蛋白与人的不同。纯化的纤连蛋白与人的不同。4. 对糖蛋白新生肽链的影响对糖蛋白新生肽链的影响 参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确的参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的分

9、拣和投送。分拣和投送。5. 恶变细胞糖链结构发生改变恶变细胞糖链结构发生改变 例如，慢性白血病患者的白细胞的糖肽，唾例如，慢性白血病患者的白细胞的糖肽，唾液酸与己糖的比值较正常白细胞显著降低，支链液酸与己糖的比值较正常白细胞显著降低，支链中中N乙酰葡萄糖基转移酶的水平增加。乙酰葡萄糖基转移酶的水平增加。目目 录录目目 录录糖占比例大，约糖占比例大，约95%95%以上，具有以上，具有多糖性质多糖性质。分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、粘液、眼玻璃体等组织。滑液、粘液、眼玻璃体等组织。概概 述述糖胺和糖醛酸构成的二糖重复单位，不分支糖胺和糖醛酸构成的二糖

10、重复单位，不分支大量的羧基和硫酸基使其带有大量负电荷大量的羧基和硫酸基使其带有大量负电荷可吸收大量水而具有粘性和弹性，具有稳定和支撑细胞的作用可吸收大量水而具有粘性和弹性，具有稳定和支撑细胞的作用目目 录录组成组成核心蛋白核心蛋白糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺糖胺糖醛酸糖醛酸葡萄糖胺葡萄糖胺半乳糖胺半乳糖胺葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸二糖重复单位二糖重复单位硫酸软骨素类硫酸软骨素类硫酸皮肤素硫酸皮肤素硫酸角质素硫酸角质素透明质酸透明质酸肝素和硫酸类肝素肝素和硫酸类肝素含大量羧基、硫含大量羧基、硫酸基团等负电基酸基团等负电基团，亲水性强，团，亲水性强，有粘性和弹性，有粘性和弹性，稳定和支持细胞

11、稳定和支持细胞6 6种重要的种重要的糖胺聚糖糖胺聚糖 目目 录录目目 录录二、核心蛋白二、核心蛋白定义定义与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。核心蛋白均含有相应的核心蛋白均含有相应的结合糖胺聚糖的结构域结合糖胺聚糖的结构域，一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞表面或一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子中。细胞外基质的大分子中。目目 录录在内质网上在内质网上合成核心蛋白多肽链合成核心蛋白多肽链，同，同时在高尔基体内时在高尔基体内进行糖链延长或加工进行糖链延长或加工。多糖链的形成是由单糖逐个加上去的，多糖链的形成是由单糖逐个加上去的，糖醛酸由糖醛酸由UD