第19章糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质2011.ppt

一、糖蛋白的结构 高甘露糖型 ： 五糖核心以外的糖基全是 Man。 复杂型 ( complex type )：天线连接 GlcNAc、Gal 和 SA ( NeuAc ) 或 Fuc 组成。带 SA 为酸性糖链；缺 SA 或以 Fuc 取代 SA 为中性糖链。 杂合型 ( hybrid type ): 一半分子类似复杂型，另一半分子则似高甘露糖型，故称为杂合型 4. N-聚糖的种属、组织和位点专一性 不同种属同一组织或同一种属不同组织中 相同糖蛋白的 N-聚糖并不相同，即 N-聚糖结 构具有种属和脏器专一性. 如 γ-谷氨酰转肽酶 ( GGT )，主要存在肾脏和小肠等组织，肝中的含量较少。 N-聚糖的合成是一个共翻译过程，即在粗面内质网的核糖体上合成糖蛋白的肽链时，一旦形成 NXS/T 三联密码，即有可能开始糖化，随着肽链延伸进入内质网腔，N-聚糖可被位于网腔膜结构上的加工酶修剪加工至高甘露糖型，再进入高尔基体，继续被加工合成。 糖蛋白的肽链上有较多的 N-糖基化位点，即 NXS／T 三联序列子，但并非所有序列子都可被 N-糖 基化，说明 N-糖基化取决于很多因素 ① 肽链的亲水区的 NXS／T 才能被 N-糖基化 ② NXS／T 中 X 残基影响 N-糖基化的效率 ③ NXS／T 邻近的氨基酸残基可影响 N-糖基化 ④ NXS／T 的局部立体结构也可影响 N-糖基化 ⑤ 十四糖本身的结构改变影响 N-糖基转移 ① 单糖基和双糖基 最简单的 O-GalNAc 只有一个 GalNAc, 存在于为数不多的粘蛋白及 分泌性糖蛋白中，如颔下腺粘蛋白、 胃粘蛋白和 lgA 等 4. 聚糖的降解  受体－配体互相识别 凝集素对单糖和聚糖的识别 ( 亲和层析 ) 病原体对细胞膜上糖基的识别和侵袭 精卵识别， 细胞粘附。 定义 一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的化合物。 1. 核心蛋白 2. 糖胺聚糖 蛋白聚糖的结构 三、蛋白聚糖的生物合成 四、蛋白聚糖的功能 概 述 一、胶 原 二、纤连蛋白(Fn) 三、层粘连蛋白(Ln) 3. Ln 的功能 糖蛋白降解在溶酶体中进行，定位于细胞外表面或其他亚细胞组分的糖蛋白必须转运到溶酶体中，在一系列蛋白水解酶和糖苷酶的联合作用下才能彻底降解 N-聚糖：未覆盖糖的肽链的水解, 核心 Fuc的水解, 靠近肽连的两个GlcNAc β1,4键，糖-肽连接的水解。 O-聚糖：具聚糖的密集度决定水解先 后，先水解末端SA，再 水解非还原末端，再水解肽。 二、糖蛋白中聚糖的功能 通过糖链合成或加工抑制剂、糖化位点突变和糖基转移酶的反义 ( antisense ）技术或基因转染（ transfection ）和剔除（ knock out）等的应用, 证明糖蛋白的聚糖不但能影响糖蛋白肽链的折叠、聚合、溶解和降解，还参与糖蛋白的分拣（sorting）和投送（transfiching）等细胞过程。 例 1. 疱疹口炎病毒（VSV）的 G 蛋白经基因突变去除糖化位点后，不能形成正确的链内二硫键而错配成链间二硫键。 1. 聚糖对糖蛋白空间结构的影响 糖蛋白肽链的正确折叠和亚基聚合都与 N-糖化有密切关系。 例2. 整联蛋白家族是α和β亚基组成的杂二聚体，其中α5β1 是纤连蛋白（Fn）主要受体；用α5 或β1的单抗均可将α5β1以二聚体形式沉淀下来，如用内切糖苷酶去除亚基的聚糖，则两种单抗只各沉淀α5 或β1单体。 2. 聚糖对蛋白质部分的屏蔽作用 聚糖覆盖于糖蛋白的表面，一个单糖可覆盖 0.6nm 长度的表面积，对防止糖蛋白受蛋白酶水解具有重要意义。 例: 运铁蛋白（TF）受体在 251、317 和 727 位的 Asn上有三条 N-聚糖，当 251 位 Asn 突变而去糖基化后，受体不能形成正常的二聚体，而且在组胞内迅速被蛋白酶水解。 3. 对糖蛋白分拣、投送和分泌的作用 如 N-聚糖中的甘露糖-6-磷酸结构是糖蛋白分拣到溶酶体中的标志，用衣霉素处理细胞阻止 N-糖化，可使很多定位于细胞膜上的糖蛋白减少。 4. 聚糖和活性糖蛋白的生物活性 大多数糖蛋白酶类去除聚糖后不影响酶活力，但部分酶去糖化后丧失或降低酶活力；聚糖对激素的亲和力也有影响。 例1: 衣霉素处理细胞或细菌后表达的溶酶体β葡萄糖苷酶只有免疫原性而没有酶活力。 例2：带硫酸的LH与受体亲和力高于带SA 的LH，但生物半寿期缩短，在血中清除加快。 5. 聚糖与分子识别和细胞识别 特点 糖占比例大，约一半以