糖生物学复习资料.doc

第一章：序言 糖生物学：广义来说，糖生物学可定义为研究自然界广泛分布的糖类（糖链和聚糖）其结构、生物合成及生物学的一门学科。 糖缀合物：单糖、寡糖或多糖与蛋白质和脂质连接形成糖缀合物。 一种酶，一连键规则：由于糖基转移酶对供体和接纳体有严格的专一性要求，在特异的连键上一种酶只能添加一种形式的糖。 微不均一性: 在一种特殊型细胞中的一种给定蛋白质的任何给定糖基化位点上合成的聚糖的精确结构中发现有一定范围的变化。 聚糖功能的研究方法：1.应用凝集素或抗体对特异聚糖的定域或干扰；2.利用糖基化的代谢抑制或变更；3.发现特异性受体的天然聚糖配体；4.发现识别特异聚糖的受体；5.可溶性聚糖或结构模拟物的干扰；6.应用糖苷酶去除特异的聚糖结构；7.对天然或遗传工程的聚糖突变株进行研究；8.对天然或遗传工程的聚糖受体突变株的研究。 第二章：糖的结构和性质 (-D-吡喃葡萄糖 (-D-吡喃半乳糖 (-D-吡喃甘露糖 常用单糖的字母缩写： 单糖的物理、化学性质： 糖链结构的测定: 主要解决的问题——单糖的组成、糖之间的连接位置和顺序、苷键构型. 1．单糖的组成 2．单糖之间连接位置的决定 3．糖链连接顺序的决定 4．苷键构型的决定 5．13C-NMR在糖链结构测定中的应用 糖苷分类: 糖匀体:均由糖组成的物质。如单糖、低聚糖、多糖等。 糖杂体:糖与非糖组成的化合物——苷 苷的分类：1．按苷原子不同分类:⑴氧苷：如红景天苷 ；⑵氮苷：如腺苷；⑶硫苷：如萝卜苷；⑷碳苷：如牡荆素。2.按苷元不同分类：如：黄酮苷、蒽醌、香豆素、强心苷、皂苷等。3.按苷键不同分类：⑴醇苷：是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷，如红景天苷；⑵酚苷：是通过酚羟基而成的苷，如天麻苷；⑶酯苷：苷元以-COOH和糖的端基碳相连接的是酯苷，如山慈菇苷A；⑷氰苷：是指一类α羟腈的苷。 第三章：单糖代谢 转运子的分类： 易扩散转运子（GLUT）特点：不需能量 ，Km=2-20mmol/l 能量依赖型转运子 特点：需能，转运效率高 （1）离子偶联型：钠-葡萄糖转运子SGLT,Km=1mmol/l （2）ATP依赖的磷酸化偶联型：Km微摩尔数量级（细菌） 胞内单糖的来源：（1）胞外糖源（2）胞内糖源（补救途径） 单糖在细胞的代谢过程（以Man为例） 细胞外的Man被细胞膜上的甘露糖转运子转移到细胞内，在细胞质中在甘露糖激酶的作用下形成Man-6-P。在磷酸变位酶的作用下Man-6-P转变为Man-1-P，Man-1-P与GTP反应，脱去一个焦磷酸，生成GDP-Man。 GDP-Man被糖核苷酸转运子转移到内质网和高尔基体中，进行糖缀合物的合成，最后为分泌到细胞膜或分泌到细胞外这是胞外糖源途径，单糖在细胞内的代谢还有另一种途径，即补救途径溶酶体中的糖缀合物被水解酶水解，产生的甘露糖被转运到细胞之内，按照胞外糖源途径参与代谢。 蜜蜂综合症：尽管甘露糖是必须的，但在蜜蜂综合症中，它却是致死的。当蜜蜂被喂食甘露糖而非蔗糖和葡萄糖时，在喂食后的最初几分钟，蜜蜂的行为表现正常，但随后它们突然衰竭、死亡。 原因：甘露糖进入细胞后，在大量己糖激酶的作用下发生磷酸化并消耗ATP。这时Man-6-P成为蜜蜂唯一的能量来源，它必须被转化为Fru-6-P才能进入糖酵解。但在蜜蜂体内的磷酸甘露糖异构酶活性相当低，这就产生了瓶颈而使Man-6-P堆积。堆积的Man-6-P迅速被磷酸酶分解成游离的甘露糖，而甘露糖又再次发生磷酸化，这样使ATP供给减少。如此几次无用的循环耗尽ATP，导致死亡。 核苷酸转运子: 在真核细胞中，能够将在胞液中合成的糖核苷酸转运到亚细胞器的腔内，并从亚细胞器中送出核苷二磷酸转化而生成的核苷一磷酸的蛋白载体 存在部位：（1）大多数存在于高尔基体；（2）部分存在于内质网。 特点： a. 转运不需要能量，不受离子载体的影响； b. 受到核苷一磷酸和核苷二磷酸的竞争性抑制，单糖无抑制作用。 第四章：N-连接糖基化 N-连接糖基化的概念：糖蛋白的N—连接聚糖通过还原端与天冬酰胺的酰胺氮共接连接，形成了N-连接糖蛋白。 位点：Asn-X-Ser/Thr 分类：高甘露糖型、复杂型、杂合型 特点：有共同的核心五糖结构 脂连接寡糖的合成：启动N-连接聚糖合成的供体似一种Gla3Man9GlcNAc2结构，通过焦磷酸连键与脂质多萜醇结合。多萜醇一螺旋或折叠式构象插入脂双分子层中。多萜醇头部基团上的聚糖的组装分两阶段进行。第一阶段发生在内质网膜的细胞质侧面，第二阶段发生在腔内。催化两个GlcNAc残基和五个甘露糖残基结合所需的酶，直接利用了核苷酸供体尿苷二磷酸UDP-GlcNAc和GDP-Man。此时，脂连接的聚糖进行跨膜易位。增长