糖生物学吴玉.ppt

N-连接糖蛋白新生多肽的糖基化是共翻译过程 糖蛋白的多肽链和聚糖部分有各自独立的功能 糖蛋白中典型 N-连接聚糖链结构的三种表示方式 （二） O-连接糖蛋白 糖链: N-乙酰半乳糖胺 多肽链: Ser 或Thr的羟基 通过O-糖苷键连接，其中 糖链即为O-连接糖链，也称O-连接聚糖 连接点的结构为：GalNAcα-O-Ser／Thr 黏蛋白即为O-连接型糖蛋白 ABO血型系统有关的糖链末端结构的合成 GalNAcα-O-Ser／Thr O-连接糖蛋白 O-连接糖链多出现在Ser和Thr比较集中,且周围常有Pro的肽链中。 如免疫球蛋白IgA重链铰链区糖基化位点及附近的氨基酸序列： Pro-Ser-Thr(225)-Pro-Pro-Thr(228)-Pro-Ser（230）-Pro-Ser(232) -Thr - Pro -Pro- Thr(236)-Pro-Ser-Pro-Ser 典型的黏蛋白多寡糖链在肽链上的成簇分布示意图 IgA分子的O-连接糖链结构 两种黏蛋白多肽链中与O-糖链连接的串连的重复序列 （三）GPI-连接（锚定）糖蛋白 许多膜蛋白是通过一种新颖的糖脂结构结合到细胞质膜上的,这一结构就是糖基磷脂酰肌醇(glycophosphatidylinositol, GPl) ,它与多肽链连接，此类蛋白质称为: GPl-连接糖蛋白 or GPl-锚定糖蛋白 GPl的结构： 磷酸乙醇胺-甘露糖-甘露糖-甘露糖-葡糖胺-磷脂酰肌醇 GPl-连接（锚定）糖蛋白 糖蛋白糖链 结合1～30条糖链，每条糖链含2～30个糖基。 E.g. 人促红细胞生成素(erythropoietin,Epo） 3个N-连接糖链: Asn24，38和83位点 1个O-连接糖链： Ser126 糖形 (glycoforms)  蛋白质肽链相同，但所结合的糖链不同及/或糖链结合位点不同的一组糖蛋白. （ Different molecular forms of a glycoproteins, resulting from variable glycan structure and/or glycan attachment site occupancy.） 蛋白质常有多个潜在的糖基化位点，对于同一个糖基化位点，是否连接糖链，及所结合糖链的长短等与组织类型及表达阶段有关。 糖蛋白的糖链对糖蛋白性质的影响 理化性质 空间结构 生物活性 溶酶体内酶类的定位，需要在高尔基体内将酶的N-连接糖链末端的甘露糖转变成6-磷酸甘露糖，并与溶酶体膜上的6-磷酸甘露糖特异受体结合。含非磷酸化甘露糖糖链的溶酶体酶不能进入溶酶体，引起溶酶体酶缺乏性代谢病。 糖蛋白的合成和降解 糖苷键的形成需要能量 合成部位: 高尔基体 由特异的糖基转移酶催化 合成反应需要： 供体--核苷糖 受体--糖 糖蛋白的合成- O 连接糖蛋白 所有的糖是一次次逐步反应添加的 GalNAc和Ser或Thr相连，没有靶序列 糖基化发生在翻译后，在Golgi器中进行 糖蛋白的降解 部位：溶酶体 蛋白质+糖链 糖链的降解是在一系列特异的外切糖苷酶和内切糖苷酶的协同作用下完成的。各种糖苷酶基因的遗传性缺陷或酶活性降低，均可使其未降解糖代谢产物在体内的堆积，导致多种疾病，如甘露糖苷过多症、岩藻糖苷过多症、唾液酸过多症等。 糖蛋白的功能和作用举例 功能和作用 糖蛋白种类 结构组成 胶原蛋白 润滑及保护 黏蛋白 分子转运 转铁蛋白、血浆铜蓝蛋白 免疫 免疫球蛋白、组织相容性抗原 激素 绒毛膜促性腺激素、促甲状腺激素(TSH) 催化 多种酶类，如碱性磷酸酶 细胞附着-识别位点 参与细胞-细胞（如精子-卵细胞） 抗冻蛋白 冷水鱼类的一些血浆蛋白 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。由于糖样品不易纯化，加之结构非常复杂，目前对于聚糖较高级的空间结构规律的认识尚不够清楚。 聚糖的分类与分析 聚糖一级结构测