糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质(II)

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1、糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质Glycoprotein,ProteoglycanandExtracellularMatrix第19章糖类单糖多糖糖复合物(glycoconjugates)糖蛋白(glycoprotein)蛋白聚糖(proteoglycan)糖脂(glycolipids)糖蛋白Glycoprotein第一节一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。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

2、-乙酰神经氨酸(NeuAc)（一）糖蛋白聚糖分为N-连接和O-连接型两种一、糖蛋白糖链的结构聚糖中单糖的种类：糖蛋白糖链的N-连接型和O-连接型连接方式N-连接：O-连接：（二）N-连接糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr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。定义：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。糖蛋白分子中聚糖结构的不均一性称为糖型(glycoform)。（三）N-连接聚糖可分为3型①高甘露糖型②复杂性③杂合型都有一个五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAc

3、Asn（四）N-连接寡糖的合成是以长萜醇作为聚糖载体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。每一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。长萜醇-P-P聚糖的合成3型N-聚糖的加工过程（五）O-连接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。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。定义O-连接寡糖结构O-连接寡糖在N-乙酰半乳糖基转移酶

4、的作用下，在多肽链的丝/苏氨酸的羟基上连接上N-乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至O-连接寡糖链的形成。O-连接寡糖合成（六）蛋白质β-N-乙酰氨基葡萄糖基化是可逆的单糖基修饰β-N-乙酰氨基葡萄糖(β-N-acetylglucosamine，O-GlcNAc)糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和分泌蛋白。O-GlcNAc糖基化修饰是通过O-GlcNAc糖基转移酶(O-GlcNActransferase,OGT)作用，将β-N-乙酰氨基葡萄糖以共价键方式结合于蛋白质的Ser/Thr残基上。O-GlcNAc糖基化蛋白质的解离需要特异性的β-N-乙酰氨基葡萄糖酶(O-GlcNAcase)

5、作用，O-GlcNAc糖基化与去糖基化是个动态可逆的过程。O-GlcNAc糖基化位点常位于蛋白质Ser/Thr磷酸化位点处或其邻近部位。糖基化后即会影响磷酸化的进行，反之亦然。（七）糖组学糖组学则包括聚糖种类、结构鉴定、糖基化位点分析、蛋白质糖基化的机制和功能等研究。糖组(Glycome)是指一种细胞或一个生物体中全部聚糖种类。二、糖蛋白分子中聚糖的功能保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期；蛋白质的聚糖也可起屏障作用，影响糖蛋白的作用；聚糖还可以避免蛋白质中抗原决定簇被免疫系统识别而产生抗体。（一）聚糖可影响糖蛋白生物活性（二）糖蛋白聚糖加工可参与新生肽链折叠参与新生肽链

6、的折叠并维持蛋白质的正确的空间构象；糖蛋白的糖基化与肽链的折叠及分拣密切相关。（三）糖蛋白聚糖可参与维系亚基聚合具有功能的糖蛋白的二聚体，往往依靠糖-蛋白或糖-糖相互作用维系亚基的聚合和构象。（四）聚糖对蛋白质在细胞内的分拣、投送和分泌中的作用有些蛋白质的投送信号存在于肽链内，但有些是与其糖链有关。（五）糖蛋白聚糖具有分子间的识别作用聚糖中单糖分子连接的多样性是聚糖起到分子识别作用的基础。受体与配体识别和结合也需聚糖的参与。细胞表面糖复合物的聚糖还能介导细胞-细胞的结合。蛋白聚糖Proteoglycan第二节蛋白聚糖是一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的大分子糖复合物化

7、合物。糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。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。蛋白聚糖的结构组成核心蛋白糖胺聚糖糖胺糖醛酸葡萄糖胺半乳糖胺葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸一、糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺组成的重复二糖单位糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）曾称为粘多糖、氨基多糖和酸性多糖等。硫酸软骨素类(chordroitinsulfates)硫酸皮肤素(dermatansulfate)硫酸角质素(keratansulfate)透明质酸(hyaluronicacid)