第19章糖蛋白、蛋白聚糖和細胞外基質

糖蛋白、蛋白聚糖

和細胞外基質

Glycoprotein,Proteoglycanand

ExtracellularMatrix第19章糖類單糖多糖糖復合物(glycoconjugates)糖蛋白(glycoprotein)蛋白聚糖(proteoglycan)糖脂(glycolipids)糖蛋白

Glycoprotein第一節(jié)一種或多種糖以共價鍵連接到肽鏈上的蛋白質。蛋白質含量較多，糖所占比例變動大，表現(xiàn)為蛋白質的特性。分布細胞膜、溶酶體、細胞外液糖蛋白葡萄糖(Glu)半乳糖(Gal)甘露糖(Man)N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)巖藻糖(Fuc)N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)N-乙酰神經(jīng)氨酸(NeuAc)（一）糖蛋白聚糖分為N-連接和O-連接型兩種一、糖蛋白糖鏈的結構聚糖中單糖的種類：

糖蛋白糖鏈的N-連接型和O-連接型連接方式N-連接：O-連接：（二）N-連接糖蛋白的糖基化位點為Asn-X-Ser/Thr糖蛋白的糖鏈與蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共價鍵連接稱N-連接糖蛋白。定義：N-連接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三個氨基酸殘基的序列子稱為糖基化位點。糖蛋白分子中聚糖結構的不均一性稱為糖型(glycoform)。（三）N-連接聚糖可分為3型①高甘露糖型②復雜性③雜合型都有一個五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAcAsn（四）N-連接寡糖的合成是以長萜醇作為聚糖載體

N-連接寡糖是在內質網(wǎng)上以長萜醇作為糖鏈載體，先合成含14糖基的寡糖鏈，然后轉移至肽鏈的糖基化位點上，進一步在內質網(wǎng)和高爾基體進行加工而成。每一步加工都由特異的糖基轉移酶或糖苷酶催化完成，糖基必須活化為UDP或UDP的衍生物。長萜醇-P-P聚糖的合成3型N-聚糖的加工過程（五）O-連接糖蛋白糖蛋白糖鏈與蛋白部分的絲/蘇氨酸殘基的羥基相連，稱為O-連接糖蛋白。O-連接寡糖有N-乙酰半乳糖與半乳糖構成核心二糖，核心二糖可重復延長及分支，再接上巖藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等單糖。定義O-連接寡糖結構

O-連接寡糖在N-乙酰半乳糖基轉移酶的作用下，在多肽鏈的絲/蘇氨酸的羥基上連接上N-乙酰半乳基，然后逐個加上糖基直至O-連接寡糖鏈的形成。O-連接寡糖合成（六）蛋白質β-N-乙酰氨基葡萄糖基化是可逆的單糖基修飾β-N-乙酰氨基葡萄糖(β-N-acetylglucosamine，O-GlcNAc)糖基化修飾，主要發(fā)生于膜蛋白和分泌蛋白。O-GlcNAc糖基化修飾是通過O-GlcNAc糖基轉移酶(O-GlcNAc

transferase,OGT)作用，將β-N-乙酰氨基葡萄糖以共價鍵方式結合于蛋白質的Ser/Thr殘基上。O-GlcNAc糖基化蛋白質的解離需要特異性的β-N-乙酰氨基葡萄糖酶(O-GlcNAcase)作用，O-GlcNAc糖基化與去糖基化是個動態(tài)可逆的過程。O-GlcNAc糖基化位點常位于蛋白質Ser/Thr磷酸化位點處或其鄰近部位。糖基化后即會影響磷酸化的進行，反之亦然。（七）糖組學糖組學則包括聚糖種類、結構鑒定、糖基化位點分析、蛋白質糖基化的機制和功能等研究。糖組(Glycome)是指一種細胞或一個生物體中全部聚糖種類。二、糖蛋白分子中聚糖的功能保護糖蛋白不受蛋白酶的水解，延長其半衰期；蛋白質的聚糖也可起屏障作用，影響糖蛋白的作用；聚糖還可以避免蛋白質中抗原決定簇被免疫系統(tǒng)識別而產(chǎn)生抗體。

（一）聚糖可影響糖蛋白生物活性（二）糖蛋白聚糖加工可參與新生肽鏈折疊參與新生肽鏈的折疊并維持蛋白質的正確的空間構象；糖蛋白的糖基化與肽鏈的折疊及分揀密切相關。

（三）糖蛋白聚糖可參與維系亞基聚合具有功能的糖蛋白的二聚體，往往依靠糖-蛋白或糖-糖相互作用維系亞基的聚合和構象。（四）聚糖對蛋白質在細胞內的分揀、投送和分泌中的作用有些蛋白質的投送信號存在于肽鏈內，但有些是與其糖鏈有關。（五）糖蛋白聚糖具有分子間的識別作用聚糖中單糖分子連接的多樣性是聚糖起到分子識別作用的基礎。受體與配體識別和結合也需聚糖的參與。細胞表面糖復合物的聚糖還能介導細胞-細胞的結合。蛋白聚糖

Proteoglycan第二節(jié)蛋白聚糖是一條或多條糖胺聚糖以共價鍵與核心蛋白形成的大分子糖復合物化合物。糖占比例大，約一半以上，具有多糖性質。分布于軟骨、結締組織、角膜基質、關節(jié)滑液、粘液、眼玻璃體等組織。蛋白聚糖的結構組成核心蛋白糖胺聚糖糖胺糖醛酸葡萄糖胺半乳糖胺葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸一、糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺組成的重復二糖單位糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）曾稱為粘多糖、氨基多糖和酸性多糖等。硫酸軟骨素類(chordroitinsulfates)硫酸皮膚素(dermatansulfate)硫酸角質素(keratansulfate)透明質酸(hyaluronicacid)肝素(heparin)和硫酸類肝素(heparansulfate)體內重要的糖胺聚糖（6種）：二、核心蛋白均含有結合糖胺聚糖的結構域核心蛋白（coreprotein）為與糖胺聚糖鏈共價結合的蛋白質。核心蛋白均含有相應的糖胺聚糖取代結構域，一些蛋白聚糖通過這一結構錨定在細胞表面或細胞外基質的大分子中。大分子聚集型胞外基質蛋白聚糖小分子富含亮氨酸胞外基質蛋白聚糖跨膜胞內蛋白聚糖按核心蛋白和糖鏈成分的差別，蛋白聚糖分類：透明質酸連接蛋白核心蛋白硫酸角質素硫酸軟骨素糖蛋白亞基骨骺軟骨蛋白聚糖聚合