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第五章 糖脂Glycolipids 质膜上重要的两亲(amphipathic)分子 内容 5.1???? 糖脂的结构和分类 5.2???? 糖脂的合成与代谢 5.3???? 糖脂的生物学功能 质膜结构和成分 细胞膜脂类 细胞膜脂类 磷脂 甘油脂：以甘油为骨架的磷脂类，在骨架上结合两个脂肪酸链和一个磷酸基团，胆碱、乙醇胺、丝氨酸或肌醇等分子籍磷酸基团连接到脂分子上。 鞘磷脂（sphingomyelin） ：在脑和神经细胞膜中特别丰富，它是以鞘胺醇（sphingosine）为骨架，与一条脂肪酸链组成疏水尾部，亲水头部也含胆碱与磷酸结合。原核细胞和植物中没有鞘磷脂。 糖脂 糖脂 (glycolipids) 糖类通过其还原末端以糖苷键与脂类连结起来的化合物。 糖鞘脂(glycosphingolipids, GSL) 甘油糖脂(glycoglycerolipidis):植物和微生物中大量存在 由磷酸多萜醇衍生的糖脂 由固醇衍生的糖脂 糖脂的类型 甘油糖脂(glycoglycerolipidis) 糖鞘脂(glycosphingolipids, GSL) 糖鞘脂和鞘氨醇的发现——1874年伦敦的医生兼学者Johann L. W. Thudichum从脑中发现脑苷脂及其分解产物。 Sphingosine 糖鞘脂的分布 广泛存在于神经系统，尤其是大脑 广泛存在于哺乳动物各组织细胞的细胞膜外层和各种细胞器膜结构，占质膜总脂的5%（红细胞中）到30%（神经细胞质膜），结构具有时空特异性。 糖鞘脂的分子结构 糖链： 鞘脂的结构 糖鞘脂的在细胞膜上的微域分布 脂筏——蛋白质的引渡者 脂筏 脂筏（lipid raft）是质膜上富含鞘糖脂、GPI蛋白和胆固醇的微结构域（microdomain）。 大小约70nm左右，是一种动态结构，位于质膜的外小叶。由于鞘磷脂具有较长的饱和脂肪酸链，分子间的作用力较强，所以这些区域结构致密，介于无序液体与液晶之间，称为有序液体（Liquid-ordered）。在低温下这些区域能抵抗非离子去垢剂的抽提，所以又称为抗去垢剂膜（detergent-resistant membranes，DRMs）。 脂筏就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导等有密切的关系。 脂筏的功能 信号转导：由于脂筏分散在质膜上，而且能够侧向漂移，因此能将活化的受体和信号传递分子聚在一起，引起信号转导。 介导脂筏蛋白的聚集和内吞：如在HIV和prion的感染，Alzheimer病纤维蛋白聚集中都起到关键作用。 糖鞘脂中的糖基种类 脊椎动物糖鞘脂中的单糖 D-Glc、D-Gal、GlcNAc、GalNAc、L-Fuc、NeuAc 无脊椎动物糖鞘脂 还含有Man、Xyl、以及糖醛酸，但不常见。 按糖基性质对糖鞘脂的分类 中性糖鞘脂： 6个核心结构系列 岩藻糖脂 巨糖脂 酸性糖鞘脂： 神经节苷脂：含唾液酸基团 硫酸糖鞘脂（硫苷脂）：含硫酸化单糖 按核心糖链结构对中性糖鞘脂分类 红细胞系列 (globo series, Gb) 异红细胞系列 (isoglobo series, iGb) 乳糖系列 (lacto series, Lc) 新乳糖系列 (neolacto series, nLc) 神经节系列 (ganglio series, Gg) 粘系列 (muco series, Mu) …… 脊椎动物糖鞘脂主要核心结构的名称和缩写(1) 脊椎动物糖鞘脂主要核心结构的名称和缩写(2) 糖鞘脂的半系统命名和缩写(1) 含单糖基的糖鞘脂： GalCer GlcCer：是绝大多数GSL合成的前体 含2个糖基的糖鞘脂 Gal?1,4Gal?1,1`Cer LacCer：Gal?1,4Glc?1,1`Cer 含4个糖基的糖鞘脂： 如Lc4Cer等 糖鞘脂的半系统命名和缩写(2) 一些中性糖鞘脂的分布和功能 ABO血型抗原 AB血型基因的差异 其它血型系统 ABO血型系统中的稀有血型：孟买表型—— H抗原缺失 Ii系统：冷凝集素疾病——?1,6GlcNAc分支 聚乳糖胺结构 P系统 硫酸化的糖鞘脂：硫苷脂 广泛分布于哺乳动物各器官，脑中最多； 参与细胞粘附、血液凝固 神经节苷脂 广泛存在于脊椎动物各组织的细胞膜，神经系统尤其丰富 结构——与神经节系列糖鞘脂的区别与联系 半系统命名法 如 G M 3 神经节苷脂的分子结构 糖鞘脂的生物合成 糖鞘脂合成原料神经酰胺的生成 从头合成途径 其他鞘磷脂降解产生 糖鞘脂再循环途径 鞘氨醇并非神经酰胺和GSL合成的中间产物，但却是GSL分解产物，并可反馈抑