2糖蛋白细胞外基质内容.doc

糖蛋白(glycoprotein)一、什么是糖蛋白? ●是以蛋白质为主,在蛋白质多肽链骨架上共价连接着寡糖链形成的生物大分子。 ● 它的分布很广 血浆蛋白质(plasma proteins)  细胞膜上许多蛋白质 (proteins of cellular membranes) 一些激素、酶(hormones, enzymes) 二. 分类与结构: 1. 在糖蛋白中出现的八种单糖 Glc, Gal, Man, NeuAc, Fuc, GalNAc , GlcNAc, Xyl 糖蛋白中糖的组成 糖蛋白多肽链常携带许多短的杂糖链。它们通常包括N-乙酰己糖胺和己糖(常是半乳糖和／或甘露糖)。 该链末端成员常常是唾液酸(sialic acid)或L-岩藻糖(L-fucose)。 这种寡糖链常分支，很少含多于15个单体的，一般含2—10个单体 糖链数目也变化很大。 2. 分类与结构 根据多肽链与寡糖链连接方式的不同,主要分为三类。(1)?O-连接糖基或糖链(O-linked) ●以丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基为连接点，形成-0-糖苷键型； ●糖蛋白中包含的O_Linked类型 GalNAc- Ser(Thr) Gal-Gal-Xyl-Ser Gal-Hydroxy-Lysine GlcNAc- Ser(Thr) (2) N-连接糖基或糖链(N-linked) ● 结构特点: 以天冬酰胺的酰胺基、N-末端氨基酸的氨基以及赖氨酸或精氨酸的氨基与GlcNAc脱水，形成-N-糖苷键型 ● 糖蛋白中包含的N_Linked类型 复杂型complex 杂合型hybrid 高甘露糖型high-mannose A.每种类型都具有一个五糖核心 B.它们具有不同的分支，这些寡糖链分支常常被称为天线 C.血液循环中和膜上的糖蛋白常常是N糖苷连接 (3) 糖基磷脂酰肌醇连接(GPI-linked) GPI-Linked为粘合脚状结构. ● 大多数GPI structures核心是 Ethanolamine-phospho→3man → GlcNH2 → phosphatidylinositol 三、生物合成 1. O-linked糖蛋白的生物合成 ● 合成部位:内质网和高尔基器 ● O-Glycosylation 是在翻译后进行加工 ● 核苷酸糖作为糖的供体 UDP-Glc, UDP-Gal, GDP-Man, CMP-NeuAc, GDP-Fuc, UDP-GalNAcUDP- GlcNAc, UDP-Xyl 催化的酶为糖蛋白糖基转移酶,该酶位于高尔基器的膜上 2. N-linked糖蛋白的生物合成 ● 合成部位:内质网和高尔基器 ● N-glycosylation 的过程分为两步 A. 装配和转移寡糖链-焦磷酸-长帖醇 (1) 长帖醇磷酸化为长帖醇磷酸 Dol + ATP → Dol-p + ADP dolichol kinase (2) 合成GlcNAc-焦磷酸长帖醇,它作为其它糖的接受体 Dol-p + UDP-GlcNAC → GlcNAC-P-P-Dol + UMP GlcNAC-P transferase in the membranes of the endoplasmic reticulum (3) 装配其它的单糖 (4) 转移寡糖链-焦磷酸-长帖醇到蛋白质 Oligosaccharide:protein transferase B. 寡糖链的加工 ●N-linked 合成特点 糖基和蛋白质是共翻译的过程 ▲ 先合成Dol-P-P寡糖,其作为载体参与合成 在内质网中Dol-P-P寡糖链在寡糖-蛋白质转移酶的作用下转移到蛋白质的 Asn,以N-linked方式相连 在α-糖苷酶、甘露糖苷酶作用下加工可以形成high-mannose ▲ 若在加工过程中，逐步连接上另外一些糖可以形成复杂型 ▲在内质网和高尔基器 ▲ 加工修饰过程中单糖由核苷酸糖提供，在特异的转移酶催化下进行 ▲ 可以被衣霉素抑制 四、糖蛋白与疾病的关系 1、I-cell disease 在N-Linked的糖蛋白合成过程中含有另外一条途径 UDP-GlcNAc + Man-Protein → GlcNAc-1-P-6- Man-Protein + UMP GlcNAcPhosphotransferase GlcNAc-1-P-6- Man-Protein → P-6- Man-P