第04章 聚糖的结构与功能资料ppt课件.ppt

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1、聚糖的结构与功能StructureandFunctionofGlycan第四章糖蛋白和蛋白聚糖的概念。【掌握】【熟悉】【了解】1.糖链的分类：N-连接聚糖和O-连接聚糖；2.重要的糖胺聚糖。糖蛋白和蛋白聚糖的生理功能；细胞外基质的构成，胶原蛋白的分子组成、分型和氨基酸组成特点。要求（2学时）糖类单糖多糖糖复合物(glycoconjugates)糖蛋白(glycoprotein)蛋白聚糖(proteoglycan)糖脂(glycolipids)寡糖概述组成复合糖类中的糖组分（除单个糖基外），称为聚糖（glycan）。糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和聚糖两部分组成。糖蛋白分子中蛋白质重

2、量百分比大于聚糖；而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。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。此外，其单糖的种类、组成比和聚糖的结构均存在显著差异。分布：细胞膜、溶酶体、细胞外液糖蛋白葡萄糖(Glc)半乳糖(Gal)甘露糖(Man)岩藻糖(Fuc)糖蛋白聚糖中单糖的种类：N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)N-乙酰神经氨酸(NeuAc)单糖结构-D-葡萄糖-D-半乳糖D-甘露糖-L-岩藻糖（glucose,Glc）（galactose,Gal）（mannose,Man

3、）（fucose,Fuc）-D-N-乙酰葡糖胺(N-acetylglucosamine,GlcNAc）-D-N-乙酰半乳糖胺-D-N-乙酰葡糖胺-尿苷二磷酸(N-acetylgalactosamine,(N-acetylglucosamine-UDP,GalNAc）GlcNAc-UDP）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：一、N-连接型糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr聚糖中的N-乙酰葡糖胺与蛋白部分的Asn-X-Ser/Thr序列的天冬酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。定义：N-连接型糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸残基的序列子称

4、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)。N-连接型糖蛋白的糖基化位点①高甘露糖型②复杂型③杂合型都有一个五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAcAsn二、N-连接型聚糖结构有高甘露糖型、复杂型和杂合型之分合成含14个糖基的寡糖链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N-连接聚糖的合成——共翻译过程细胞定位：内质网和高尔基体载体：长萜醇（dolichol,dol）过程：酶：糖基转移酶或糖苷酶催化注意：糖基必须活化为UDP或GDP的衍生物三、N-连接型聚糖的合成是以长萜醇作为聚糖载体长萜醇-P-P聚糖的合成3型N-聚糖的加工过程复

5、杂型四、O-连接型聚糖合成不需聚糖载体糖蛋白聚糖中的N-乙酰半乳糖胺与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相连，称为O-连接糖蛋白。定义由N-乙酰半乳糖胺和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。O-连接聚糖结构O-连接聚糖合成特点：先合成多肽链，再加工糖链不需载体过程：在GalNAc转移酶催化下，将UDP-GalNAc中的GalNAc转移至多肽链的丝/苏氨酸的羟基上，形成O-连接；在相应的糖基转移酶作用下，GalNAc上逐个加上糖基，直至O-连接寡糖链形成五、蛋白质β-N-乙酰葡糖胺的糖基化是可逆的单糖基修饰β-N-乙酰葡糖胺(β-N-acetylg

6、lucosamine，O-GlcNAc)糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和分泌蛋白;通过O-GlcNAc糖基转移酶(O-GlcNActransferase,OGT)作用，将β-N-乙酰葡糖胺以共价键方式结合于蛋白质的Ser/Thr残基上;主要存在于细胞质或细胞核中，不在内膜（内质网、高尔基体）系统中进行O-GlcNAc糖基化蛋白质的解离需要特异性的β-N-乙酰葡糖胺酶(O-GlcNAcase)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。六、糖蛋白分子中聚糖影响蛋白

7、质的半衰期、结构与功能HMG-CoA还原酶去聚糖后活性降低90%以上；LPL的活性依赖于N-连接型聚糖的核心五糖。（一）聚糖可稳固多肽链的结构及延长半衰期（二）聚糖参与糖蛋白新生肽链的折叠或聚合用DNA定点突变方法去除某一病毒G蛋白的两个糖基化位点，其链内二硫键错配成链间二硫键。（三）聚糖可影响糖蛋白在细胞内的靶向运输溶酶体酶合成后向溶酶体的靶向运输。（四）聚糖参与分子间的相互识别聚糖中单糖分子连接的多样性是聚糖起到分子