糖复合物的结构与功能.ppt

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1、第三章糖复合物的结构与功能一、什么是糖复合物(glycoconjugates)糖以共价键与蛋白质或脂类结合，形成糖复合物，包括糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。二、什么是糖生物学（glycobiology）糖生物学是研究糖的分子结构、合成及生物功能的新兴学科。核酸和蛋白质的研究成就,极大地推动了糖生物学的快速发展。第一节聚糖的结构一、聚糖的分子结构（一）单糖的种类及结构单糖的种类葡萄糖(Glc)半乳糖(Gal)甘露糖(Man)N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)岩藻糖(Fuc)N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)木糖(Xyl)唾液酸(SA)单糖结构-D-葡萄糖

2、-D-半乳糖D-甘露糖D-木糖（Glc，▲）(Gal，●)(Man，○)(Xyl，)-D-N-乙酰葡糖胺-D-葡糖醛酸-L-艾杜糖醛酸-D-葡糖胺（GlcNAc,■）（GlcUA,)(IdoUA，)（GlcN）-D-N-乙酰半乳糖胺-L-岩藻糖唾液酸-D-N-乙酰葡糖胺-尿苷二磷酸（GalNAc，□)(Fuc，△)(SA，◆)GlcNAc-UDP(*单糖的英文缩写及代表符号在括号标明)（二）单糖的连接方式1.单糖的连接方式：O-糖苷键形式有：1→2,1→21→3,1→31→4,1→41→6,1→6生物大分子核酸蛋白

3、质聚糖结构单位核苷酸氨基酸单糖连接键3’,5’-磷酸二酯键肽键糖苷键游离末端5’磷酸，3’羟基氨基端，羧基端非还原端，还原端多聚体合成方向5’→3’N→C非还原端→还原端寡聚体数*66＞1056(n=3)2.三种生物大分子结构特点（*由3个不同的氨基酸、核苷酸和已糖分别通过肽键、磷酸二酯键所组成的寡聚体数目）（三）聚糖的一级结构及空间结构*聚糖的一级结构是指单糖的排列顺序及糖苷键的性质。*聚糖的二级结构聚糖的二级结构涉及糖环构象、糖苷键旋转角度及各原子之间的相互作用等。二、聚糖的分离及分析基本过程(以糖蛋白为例）1．糖蛋白的分离纯化2．糖链的释

4、放及获得寡糖片段3．糖链及寡糖片段的分离纯化4．聚糖一级结构的测定第二节糖蛋白的结构与功能定义糖蛋白由糖与蛋白质通过共价键连接形成。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、细胞浆、溶酶体及细胞外液一、糖蛋白的分类与结构N-连接：O-连接：GPl-连接：GlcNAcAsnGalNAcSer连接方式（一）N-连接糖蛋白定义糖链的N-乙酰葡糖胺与多肽链的天冬酰胺的酰胺氮连接，形成N-糖苷键，此种糖链为N-连接糖链，也称N-连接聚糖。连接点的结构GlcNAcβ-N-Asn糖基化位点N-连接聚糖中Asn-X-Ser／Thr三

5、个氨基酸残基序列子(其中X是除脯氨酸外的任一氨基酸)称为糖基化位点。结构高甘露糖型复杂型杂合型都有一个五糖核心结构ManManManGlcNAcGlcNAcAsn核心结构高甘露糖型复杂型杂合型N-连接糖链结构（二）O-连接糖蛋白定义糖链的N-乙酰半乳糖胺与多肽链的丝氨酸或苏氨酸的羟基连接，形成O-糖苷键，糖链为O-连接糖链，也称O-连接聚糖。连接点的结构GalNAcα-O-Ser／ThrIgA分子的O-连接糖链有6种(三)GPl-连接（锚定）糖蛋白定义糖磷脂酰肌醇(GPl)与多肽链连接,此类蛋白质称为GPl-连接糖蛋白或GPl-锚定糖蛋白。结构

6、磷酸乙醇胺-甘露糖-甘露糖-甘露糖-葡糖胺-磷脂酰肌醇。二、糖蛋白的功能（一）糖链对糖蛋白理化性质、空间结构和生物活性的影响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栋和投送。2.对糖蛋白的生物活性的影响:保护糖蛋白不受蛋白酶的水解,延长其半衰期。3.参与分子的识别作用（二）糖蛋白在分子识别和黏附中的作用1.糖蛋白在细胞-细胞分子识别和黏附中的作用2.糖蛋白在细胞-细胞外基质分子识别和黏附中的作用糖识别结构域（CRD）Lewis抗原选择素的结构Lewis抗原结构*细胞外基质（EC

7、M）构成细胞外基质由胶原蛋白、纤连蛋白、层连蛋白等糖蛋白，及蛋白聚糖和透明质酸等多种组分构成。分布各种组织的细胞间隙中。**纤连蛋白（Fn)定义是一种多功能糖蛋白。由两个相似的亚基组成的二聚体。分布细胞外基质、基底膜和各种体液。功能参与许多生理活动，例如：细胞的形态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息传递、凝血、组织修复等。结构由两个相似的亚基组成二聚体，以羧基末端的两个二硫键连成“V”形结构，有7个球状的结构域。纤连蛋白的结构域示意图**层连蛋白（Ln）定义由三条多肽链组成的多结构域构成的糖蛋白。分布主要存在于基底膜中。功能主要介导上皮细胞及内

8、皮细胞糖粘附，而影响细胞的生长、分化和运动。Ln可能与某些疾病（糖尿病、类风湿性关节炎等）和肿瘤细胞的浸润、转移有重要关系。结构由3个不同的亚基（α,