糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质

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1、第十九章糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质糖被通常含有两种主要的成份:糖蛋白和蛋白聚糖。这些糖蛋白和蛋白聚糖都是在细胞内合成的，然后分泌出来并附着到细胞质膜上。第一节糖蛋白Glycoprotein定义：一种或多种糖以共价键连接到蛋白质。特点：蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为蛋白质的特性。分布：细胞膜、溶酶体、细胞外液糖蛋白是蛋白质和糖类的共价复合物。蛋白质肽链可在不同部位结合多个糖基或聚糖。含糖量可低至2%，高至50%。存在于各种组织和不同细胞中，特别在细胞表面膜上含量丰富。绝大多数血浆蛋白质也是糖蛋白。½生物体蛋白是糖蛋白或蛋白多糖，包括酶、

2、激素、膜蛋白、血浆蛋白、结构蛋白、毒素等。生物界已发现200多种单糖，但只有11种出现在糖蛋白或蛋白多糖中。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N-连接：O-连接：（一）N-连接糖蛋白1.定义糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。2.糖基化位点N-连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸残基的序列子称为糖基化位点。3.N-连接寡糖结构（

3、三型）①高甘露糖型②复杂性③杂合型都有一个五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAcAsnN-聚糖的结构高甘露糖型：五糖核心以外的糖基全是Man。复杂型(complextype)：天线连接GlcNAc、Gal和SA(NeuAc)或Fuc组成。带SA为酸性糖链；缺SA或以Fuc取代SA为中性糖链。杂合型(hybridtype):一半分子类似复杂型，另一半分子则似高甘露糖型，故称为杂合型4.N-聚糖的种属、组织和位点专一性不同种属同一组织或同一种属不同组织中相同糖蛋白的N-聚糖并不相同，即N-聚糖结构具有种属和脏器专一性.如γ-谷氨酰转肽酶(

4、GGT)，主要存在肾脏和小肠等组织，肝中的含量较少。人和牛同属于高等哺乳动物，但肾脏GGT的N-聚糖结构相差甚远，区别有下列三方面：人肾GGT的N-聚糖全部为复杂型，而牛含10%的高甘露糖型人肾GGT含酸性聚糖仅31%，均为C2,4C2三天线;而牛62%为酸性聚糖，除三天线外，尚有二天线和四天线。人肾GGT的天线外链中60%以上的GlcNAc与α1，3Fuc相连，且有GalNAc重复序列;而牛没有外链Fuc和重复序列.研究表明，不论何种种属，肾GGT和肝脏GGT即使其氨基酸序列完全相同，而N-聚糖的结构却有明显差别。导致以上N-聚糖差别的原因主要

5、是不同种属或不同组织中有关N-聚糖合成和加工酶的活力不同。N-聚糖的合成是一个共翻译过程，即在粗面内质网的核糖体上合成糖蛋白的肽链时，一旦形成NXS/T三联密码，即有可能开始糖化，随着肽链延伸进入内质网腔，N-聚糖可被位于网腔膜结构上的加工酶修剪加工至高甘露糖型，再进入高尔基体，继续被加工合成。5.N-连接寡糖的合成N-连接寡糖是在内质网上以长萜醇作为糖链载体，先合成含14糖基的寡糖链，然后转移至肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基体进行加工而成。每步加工都由特异的糖基转移酶或糖苷酶催化完成，糖基必须活化为UDP或UDP的衍生物。在长萜醇焦

6、磷酸寡糖转移酶的催化下，这个十四糖聚糖被转移到新生肽链的三联序列子NXS/T上。此转移酶能识别十四糖中的还原端GlcNAc,以及非还原端的Glc。已转出聚糖的长萜醇焦磷酸再释放一个磷酸而恢复成长萜醇焦磷酸，完成长萜醇磷酸循环。14糖7糖11糖14糖内则高尔基体●：Man,▓:GlcNAc,★:Fuc,▼:Glc,◆:SA,▲:Gal-葡萄糖苷酶I/I切去3个Glc-Man糖苷酶切去1个Man-Man糖苷酶切去3个Man中间高尔基体N-GlcNAc转移酶外侧高尔基体内则高尔基体N-糖链的加工和成熟糖蛋白的肽链上有较多的N-糖基化位点，即NXS

7、／T三联序列子，但并非所有序列子都可被N-糖基化，说明N-糖基化取决于很多因素①肽链的亲水区的NXS／T才能被N-糖基化②NXS／T中X残基影响N-糖基化的效率③NXS／T邻近的氨基酸残基可影响N-糖基化④NXS／T的局部立体结构也可影响N-糖基化⑤十四糖本身的结构改变影响N-糖基转移6.影响N-糖基化的因素（二）O-连接糖蛋白1.定义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。2.O-连接寡糖结构O-连接寡糖有N-乙酰半乳糖与半乳糖构成核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。①单糖基和双

8、糖基最简单的O-GalNAc只有一个GalNAc,存在于为数不多的粘蛋白及分泌性糖蛋白中，如颔下腺粘蛋白、胃粘蛋白和lgA等两个糖基组成