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1、糖蛋白与蛋白聚糖的结构与功能,单纯蛋白质 结合蛋白质 糖蛋白和蛋白聚糖 糖链修饰主要影响蛋白质的稳定性和蛋白质分子间的相互作用，改变蛋白质的识别和结合能力，从而改变蛋白质的相互作用。,糖 蛋 白,一、糖蛋白的结构,单糖的种类 葡萄糖(Glu) 半乳糖(Gal) 甘露糖(Man) N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) 岩藻糖(Fuc) N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc) N-乙酰神经氨酸(NeuAc),连接方式,目 录,（一）N-连接糖蛋白,糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser/Thr序列的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。其中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。(糖基化位点),（二）O-连接
2、糖蛋白糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相连，称为O-连接糖蛋白。(丝/苏氨酸比较集中且周围常有脯氨酸的序列),典型的N-糖链通常包含一个五糖核心区： Man1ManGlcNAc GlcNAc Asn Man1在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： N-乙酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新的N-连接方式。,N-连接糖蛋白的功能,参与细胞之间的识别参与精子与卵细胞的识别参与免疫识别糖链修饰影响分子间的识别 参与细胞与基质的相互作用 介导细胞信号转导 协助细胞新生肽链的折叠 维持血浆蛋白的稳定性,(二)O连接型糖蛋白,采用O连接方式的糖蛋白中，肽链部分的丝氨酸和苏氨酸含量常
3、可达到氨基酸总数的50。这种糖蛋白的糖链中不具有共同的核心序列。,O连接糖链的糖基化位点：,O连接糖链的糖基化位点通常存在于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较集中且周围常有脯氨酸的序列中。,结构特点,O-乙酰半乳糖胺 8种核心 Tn抗原 O-岩藻糖 发育信号调控 O-乙酰葡萄糖胺 细胞核细胞质特有的修饰，调节转录,O连接糖链的糖基化的功能,调节转录因子活性 构成ABO血型抗原的基础 调控细胞信号转导,二、糖蛋白寡糖链的功能,1. 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空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的分拣和投送。,2. 对糖蛋白的生物活性的影响 保护糖蛋白不受蛋白酶
4、的水解，延长其半衰期。,3. 参与分子的识别作用,糖蛋白糖链的合成与降解,糖基转移酶连接GDP活化糖苷酶,糖蛋白的分布,细胞膜蛋白大多是糖蛋白 膜周蛋白 嵌合膜蛋白 脂锚定蛋白（GPI锚定）,细胞内有些蛋白也受糖基修饰 转录因子的糖基修饰 酶的糖基修饰 细胞外也有很多糖蛋白 血液中 促红细胞生成素 甲胎蛋白 细胞外基质蛋白大多是糖蛋白 层粘连蛋白 纤连蛋白 胶原蛋白,糖蛋白的分布,定义 一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的化合物。,特点 糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。,分布 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。,蛋 白 聚 糖,蛋白聚糖的结构,重要的糖
5、胺聚糖,糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。,硫酸软骨素类 硫酸皮肤素 硫酸角质素 透明质酸 肝素和硫酸类肝素,体内重要的糖胺聚糖（6种）：,核心蛋白,定义 与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。,核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，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。,2. 蛋白聚糖聚合物,蛋白聚糖的分布,组织分布 间质蛋白聚糖（硫酸软骨素类 、硫酸皮肤素、 硫酸角质素） 分泌颗粒蛋白聚糖（丝肝蛋白聚糖、肝素聚糖） 基底膜蛋白聚糖（串珠蛋白聚糖、突触蛋白聚糖） 膜结合蛋白聚糖（黏结合蛋白聚糖、聚集蛋白聚糖）,蛋白聚糖的合成与降解,糖基转移酶（高尔基体）细胞外或溶酶体
6、 内切糖苷酶（透明质酸酶） 外切糖苷酶 硫酸酯酶,蛋白聚糖的功能,1. 构成细胞外基质 在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞的粘附、迁移、增殖和分化等有关。,2. 其它功能增加组织的水分保有量 抗凝血（肝素） 参与细胞识别与分化（细胞表面的硫酸素） 维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等,蛋白聚糖与糖蛋白的区别蛋白聚糖 糖蛋白 糖链含量： 较蛋白质部分多 一般少于蛋白质，少数可较多 糖链组成： 主要为糖醛酸、 不含糖醛酸，含N-乙酰氨基己糖、N-乙酰氨基己糖 甘露糖、半乳糖，末端为唾液酸及岩藻糖 糖基排列： 二糖分子连成长链 大多为分支寡糖链 与肽链连 一般为O-糖苷键连接 O-糖苷键或N-糖苷键连接 接方式： 有时可游离存在 分布： 主要在细胞外，各种 分布广泛，细胞内外皆有结缔组织基质中 生理功能： 以维持结缔组织的 作用广泛，许多粘蛋白、血 功能为主 浆蛋白、膜蛋白等结构蛋白均为糖蛋白。,糖组和糖组学,糖组：相对于基因组和蛋白质组，一个生物体内所有糖链的结构信息称为糖组（glcome）。糖组学：研究包括聚糖种类、结构鉴定、糖基化位点 分析、蛋白质糖基化的机制和功能等的科学（glycomics）。,
