糖蛋白與蛋白聚糖

糖蛋白與蛋白聚糖第1頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

糖蛋白或蛋白聚糖，包括酶、激素、膜蛋白、血漿蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白、毒素等。占總蛋白?以上。糖蛋白的含糖量可以小于1％或大于99％。如膠原蛋白<1％；糖元>99％。糖蛋白或蛋白聚糖中的糖鏈稱聚糖(glycan)。聚糖：即寡聚糖(oligosaccharide)或多聚糖(polysaccharide)

的總稱。由同一種單糖連接而成的多糖稱同多糖（homopolysaccharide）；而由兩種以上單糖連接而成的多糖稱雜多糖

(heteropolysaccharide).

游離形式：如植物雜多糖(heteropolysaccharide)

糖復(fù)合物：如糖蛋白(glycoprotein)、蛋白聚糖(proteoglycan）、

糖脂(glycolipids)。糖脂不屬于蛋白質(zhì),了解不多。第2頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二糖蛋白或蛋白多糖中的單糖生物界已發(fā)現(xiàn)200多種單糖，但只有11種出現(xiàn)在糖蛋白或蛋白多糖中。己糖:半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)脫羥己糖：L－巖藻糖(Fuc)己糖衍生物：乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc).乙酰氨基半乳糖(GalNAc戊糖：木糖(Xyl)、L－阿拉伯糖(Ara)己糖胺:

半乳糖胺(GalN)、葡萄糖胺(GlcN)唾液酸(SA)：一類九碳單糖，所有神經(jīng)氨酸或酮基-脫氧壬酮糖酸(KDN)的N-或O-衍生物的總稱;相關(guān)衍生物已超過百余種。醛酸：葡萄糖醛酸(GlcA)、艾杜糖醛酸(IdoA)第3頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二淀粉多糖直鏈淀粉:由D-Glc經(jīng)（α1-4）糖苷連接而成的無分支的糖鏈，Mr幾千到幾百萬；支鏈淀粉：Mr可達(dá)一億，并有大量分支，直鏈（α1-4）,分支點(diǎn)（α1-6），大約24-30個殘基出現(xiàn)一個分支點(diǎn)。還原端支鏈淀粉直鏈淀粉非還原端支鏈主鏈分支點(diǎn)還原端非還原端第4頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二糖原（glycogen）

動物細(xì)胞儲藏多糖。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉大體相同，但具有更多分支（平均8-12個殘基出現(xiàn)一個分支），且結(jié)構(gòu)比淀粉更緊密。動物肝中糖原特別豐富，可占濕重的7％，呈大顆粒狀存在。第5頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二纖維素（cellulose）和幾丁質(zhì)（chitin）纖維素：是木材的主體，尤其是棉花。分子是線狀同多糖，由1-1.5萬個D-Glc單體（β1-4）構(gòu)成.幾丁質(zhì)：由N-GlcNAc以（β1-4）連接成的線形同多糖。第6頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二糖脂的結(jié)構(gòu)Kdo:3-脫氧-D-甘露-辛酸（脫氧辛酮糖酸）;Hep：L-甘油-D-甘露庚糖；AbeOAc:一種3，6-雙脫氧己糖；Rha:α-L-吡喃鼠李糖

第7頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二糖蛋白的熒光染色技術(shù)甲苯胺蘭,R山蘭,高碘酸-Schiff試劑,高碘酸-硝酸銀;SYPRORUBBY總蛋白和Pro-QEmerald(Diamond

)糖蛋白（磷蛋白）染色

第8頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二第一節(jié)糖蛋白

糖蛋白（glycoprotein）是蛋白質(zhì)和糖類的共價復(fù)合物一、糖蛋白中聚糖的分類和結(jié)構(gòu)

二、糖蛋白中聚糖的代謝

三、糖蛋白中聚糖的功能第9頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二一、糖蛋白中聚糖的分類和結(jié)構(gòu)

1.糖基的連接方式和分類

2.聚糖的結(jié)構(gòu)

第10頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二1.糖基的連接方式分類

⑴O-連接糖基或糖鏈糖鏈的還原端與蛋白質(zhì)肽鏈中Ser、Thr或羥賴氨酸殘基中羥基的氧原子（O）相連接，這類連接方式很容易被稀堿水解。可分兩種連接方式:第11頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

①糖基與羥賴氨酸的OH連接這類糖基只存在于膠原中，只有兩種：

O－GalO－Gal－Glc第12頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二②糖基和Ser或Thr的OH連接:Ser/Thr-Fuc：是近來在EGF結(jié)構(gòu)域中發(fā)現(xiàn)的只有一個Fuc的糖蛋白，Ser/Thr的N端常有兩個連續(xù)的Gly，功能尚不清；Ser/Thr-GlcNAc：每個連接位點(diǎn)只有一個糖基，但可有多個連接位點(diǎn)；在神經(jīng)細(xì)絲蛋白，突觸囊泡蛋白，細(xì)胞骨架蛋白，轉(zhuǎn)錄因子及癌基因蛋白等發(fā)現(xiàn)；功能不清?？赡軈⑴c核內(nèi)蛋白的投遞，也可能參與蛋白質(zhì)的磷酸化（如正常人腦中tau蛋白為o-GlcNAc,而Alzheimer病人中大量被磷酸化取代）；Ser/Thr-GalNAc：是最常見的O-連接,最少1個GalNAc,多達(dá)18個以上,可連成長鏈或分支糖鏈。主要存在于粘蛋白（mucin）中，又稱粘蛋白型聚糖。糖基組成除GalNAc外，還有Gal和GlcNAc;非還原端偶爾含SA或Fuc,但不含Man。第13頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑵N-連接糖鏈常為6-數(shù)十個糖基的糖鏈；還原端GlcNAc與蛋白質(zhì)中Asn酰胺氮（N）以β1,4糖苷鍵連接。這種連接方式不被稀堿水解，但可用肼解法將其與蛋白質(zhì)分離。糖鏈都有分支，大多存在于血漿蛋白，故稱血漿蛋白型聚糖，但在細(xì)胞膜和胞質(zhì)中也普遍存在，可和O-GalNAc并存于同一肽鏈上。糖基組成除GlcNAc外，尚有Gal和Man。酸性N-聚糖的末端有

SA，中性糖鏈則一般以Gal或Fuc為末端。少數(shù)的N-糖鏈含GalNAc和末端硫酸基團(tuán)。第14頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二N-糖基化位點(diǎn):

必須有Asn-X-Ser/Thr(NXS/T)

序列子（sequon）,其中X可以是Pro以外的任何氨基酸。

O-GalNAc和N-聚糖是最重要的糖蛋白糖鏈，可共存于同一肽鏈。

O-GalNAc聚糖和N-聚糖的主要區(qū)別第15頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二聚糖的結(jié)構(gòu)

⑴N-連接型聚糖

N-聚糖由一個分支的五糖核心

(pentasaccharidecore)和不同數(shù)量的外鏈組成。第16頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二平分型修飾:對分子結(jié)合、信號傳導(dǎo)、生殖發(fā)育以及腫瘤細(xì)胞的生物學(xué)行為都有重要影響；如影響受體-配體，抗原-抗體結(jié)合；已知至少9種膜型和可溶性AC，即使蛋白質(zhì)部分差異較大，但平分型糖差異極小。核心Fuc:阻斷巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶(FUT8)基因表達(dá),能有效阻斷腎小管上皮細(xì)胞的間質(zhì)纖維化(EMT)。①N-聚糖的五糖核心第17頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

②N-聚糖分型(三型)高（寡）甘露糖型(high-oroligo-mannosetype):五糖核心以外的糖基全部是Man。復(fù)合型(complextype)：天線(antenna)連接GlcNAc、Gal和SA(NeuAc)或Fuc組成。雜合型(hybridtype):

一半分子似復(fù)雜型，另一半分子似高甘露糖型。

研究發(fā)現(xiàn)：昆蟲細(xì)胞僅能表達(dá)高甘露糖型N-糖鏈(Man３-GlcNAc2)而且缺乏由五糖核心生成復(fù)合型或雜合型糖鏈的能力，昆蟲病毒多糖也有類似現(xiàn)象。第18頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二Gal-GlcNAc二糖單位復(fù)合型雜合型高(寡)Man型第19頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二③天線數(shù)

N-聚糖的天線數(shù)有1-5條，其中單天線很少見.

二天線：較多見,兩條天線都以β1,2鍵分別連接于兩個α-Man的C2位上,稱為C2C2

二天線N-聚糖.第20頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二三天線可分成兩類

C2,4C2三天線N-聚糖:一條鏈連在α1,3Man的C2和C4;另一條鏈連在α1,6Man的C2位。C2,4C2三天線第21頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二C2C2,6三天線N-聚糖:

一條外鏈連在α1,3Man的C2位,另兩條外鏈連在α1,6Man的C2和C6位.C2C2,6三天線第22頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二四天線C2,4C2,6四天線N-聚糖：正常細(xì)胞中含量較少,兩條外鏈連在α1,3Ｍan的C2和C4位,另兩連在α1,6Ｍan

的C2C6位.

鳥類的糖蛋白中可存在C2,4C2,4,6五天線N-聚糖C2,4C2,6四天線第23頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二N-聚糖的外鏈（天線）結(jié)構(gòu)類型⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿見于1型糖鏈兼有α2,3和α2,6唾液酸外鏈H-1抗原無Fucα1,2者為Lewisa血型抗原，有者為Leb唾液酸化Lea（sLea）見于2型糖鏈常見的唾液酸化三糖外鏈H-2抗原無Fucα1,2者為Lex血型抗原，有者為Ley唾液酸化Lex（sLex）只存在于靈長類以下哺乳動物存在于少數(shù)糖蛋白外鏈第24頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二④N-聚糖的種屬、組織和糖基化位點(diǎn)差異

N-聚糖具有種屬、組織特異性。即使是同一糖蛋白，其不同NXS/T位點(diǎn)上N-聚糖結(jié)構(gòu)也不同。將這一聚糖結(jié)構(gòu)的不均一性,稱糖型（glycoform）,即同一糖蛋白質(zhì)分子中的不同糖基化位點(diǎn)具有不同的糖型.第25頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二大鼠Thy-1糖蛋白糖鏈的不均一性大鼠胸腺和腦Thy-1糖蛋白(CD90)肽鏈一級結(jié)構(gòu)相同，但Thy-1蛋白分子中3個糖基化位點(diǎn)上的N-聚糖不同，而且同一細(xì)胞中糖蛋白分子也高度不均一。糖鏈Asn23為高甘露糖型糖鏈，Asn74為雜合型或復(fù)合型糖鏈，而Asn98則能為任一N-糖鏈.M:高甘露糖型;H:雜合型;C:中性復(fù)合型;S:唾液酸化復(fù)合型;F:有核心Fuc;L:有GalNAc重復(fù)序列。

Asn23Asn74Asn98

Asn23Asn74Asn98

第26頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑵O-GalNAc糖基或聚糖

①單糖基和雙糖基

最簡單的O-GalNAc只有一個GalNAc,存在于為數(shù)不多的粘蛋白及分泌性糖蛋白中，如頷下腺粘蛋白、胃粘蛋白和lgA等第27頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二兩個糖基組成的O-GalNAc聚糖有4種：SAα2,6GalNAcα1Ser/ThrGalβ1,3GalNAcα1Ser/ThrGlcNAcβ1,3GalNAcα1Ser/ThrGalNAcα1,3GalNAcα1Ser/Thr第28頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二②多糖基

兩個以上糖基的O-GalNAc聚糖，結(jié)構(gòu)可分為核心，骨架（back-bone）和非還原性末端a.核心與N-聚糖的五糖核心不同，O-GalNAc的核心至少有8種，主要由內(nèi)側(cè)的GalNAc和外側(cè)的Gal或/和GlcNAc以不同的方式連接而成，也可由兩個GalNAc組成。第29頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二1-4類核心較常見核心2和4有分支第30頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二b.骨架

核心外側(cè)的延長部分。O-GalNAc聚糖的骨架和N-聚糖的外鏈相似，基本由β連接的Gal-GlcNAc二糖單位組成.第31頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二c.非還原末端

O-GalNAc聚糖的非還原末端的基團(tuán)大致有三種：SA化、硫酸化和L-Fuc化，還有HSO3–修飾糖基）

O-GalNAc聚糖的非還原末端的糖基往往組成血型抗原.如ABH抗原,Lewis抗原。

第32頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二血型抗原

1900年，奧地利KarlLandsteiner在紅細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)抗原物質(zhì)。據(jù)其原理發(fā)現(xiàn)了人的ABO血型。血型（bloodgroups）是血液抗原表現(xiàn)的一種遺傳性狀。

ABH抗原:A和B血型的抗原是在H-1或H-2結(jié)構(gòu)(即血型O)的外側(cè)（非還原側(cè)）,分別以αl,3鍵連接GalNAc或Gal：

GalNAcα1,3(Fucα1,2)Galβ1,3GlcNAc-(血型A，H-1)Galα1,3(Fucα1,2)Galβ1,3GlcNAc-（血型B，H-1）

GalNAcα1,3(Fucα1,2)Galβ1,4GlcNAc-(血型A，H-2)

Galα1,3(Fucα1,2)Galβ1,4GlcNAc-(血型B,H-2)第33頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

Rh抗原：

1940年，KarlLandsteiner從恒河猴血液中發(fā)現(xiàn)恒河因子（RhesusFactor），即Rh抗原。絕大多數(shù)人血型為Rh陽性，少數(shù)為Rh陰性(漢人的3‰)，RH陰性在A,B,O,AB血型中的比例3:3:3:1

。如Rh陰性的母體孕育了Rh陽性的胎兒后，胎兒的紅細(xì)胞若進(jìn)入母體時，即可刺激母體產(chǎn)生抗Rh陽性抗體，一旦母體孕第二胎時，此種抗體便可通過胎盤，溶解胎兒的紅細(xì)胞，造成新生兒溶血。若母體曾輸Rh陽性血，則第一胎即可發(fā)生新生兒溶血。第34頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二Lewis血型：Lewis血型系統(tǒng)不同于其他大多數(shù)人的血型系統(tǒng)，這是一種存在于唾液與血漿中的可溶性抗原。

Fucα1,2

Galβ1,3GlcNAc-(Lea抗原)Fucα1,2Galβ1,4GlcNAc-(Leb抗原)

Galβ1,3GlcNAc-(Lex抗原)

Galβ1,4GlcNAc-(Ley抗原)

Lewis抗體大多為天然發(fā)生，屬IgM，所以一般不會引起新生兒溶血病。

第35頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二血型抗原的表達(dá)常是互相拮抗，即在一條糖鏈的末端不會同時表達(dá)兩種血型抗原.

末端增加一個糖基可使一種血型抗原變成另一種血型抗原.

O-GalNAc聚糖可能也存在種屬、組織、蛋白質(zhì)和位點(diǎn)特異性，但報(bào)道較少.第36頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二O-糖鏈和N-糖鏈連接比較第37頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二二、糖蛋白中聚糖的代謝1.N-聚糖的合成和加工2.O-GalNAc聚糖的合成3.聚糖的降解第38頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二1.N-聚糖的合成和加工

N-聚糖的合成是共翻譯(co-translational）過程，即在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成糖蛋白的時，就會在NXS/T位點(diǎn)上糖基化，肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，N-聚糖即被網(wǎng)腔膜上的酶修剪加工成高甘露糖型,然后進(jìn)入高爾基體，繼續(xù)被加工合成.第39頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二糖鏈的合成與肽鏈不同，是由糖基受體、糖基供體和糖基轉(zhuǎn)移酶三者協(xié)調(diào)完成。糖基轉(zhuǎn)移酶具有主導(dǎo)地位.因此，每一條糖鏈?zhǔn)且唤M糖基轉(zhuǎn)移酶催化的產(chǎn)物，而一組酶又是一群基因的編碼產(chǎn)物，即糖鏈同基因并無直接對應(yīng)關(guān)系。糖鏈的不均一性：反映了組織、細(xì)胞類型、發(fā)育和分化階段的不同以及培養(yǎng)條件(如培養(yǎng)基的組成)、下游加工過程中降解等因素。第40頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

糖基轉(zhuǎn)移酶具有嚴(yán)格的底物專一性,如N-糖鏈非還原端的6種GlcNAc連接方式,分別由6種糖基轉(zhuǎn)移酶負(fù)責(zé),甚至連接的先后次序也非常嚴(yán)格第41頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑴N-糖鏈前身的合成

——磷酸長萜醇循環(huán)

合成早期需要一個脂類物質(zhì)--磷酸長萜醇（dolicolphosphate,P-Dol）作為甘露糖、葡萄糖和糖鏈的運(yùn)載體.第42頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二長萜醇焦磷酸寡糖轉(zhuǎn)移酶的催化下，將十四糖聚糖轉(zhuǎn)移到新生肽的NXS/T序列子上。轉(zhuǎn)移酶可識別糖鏈的還原端GlcNAc及非還原端的Glc。

長萜醇焦磷酸釋放磷酸，完成磷酸長萜醇循環(huán)。

第43頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑵N-糖鏈的加工和成熟

GlcGlcGlc第44頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑶影響N-糖基化的因素糖蛋白的肽鏈上有較多NXS／T序列子，但并非所有序列子都可被N-糖基化，說明N-糖基化取決于很多因素

①肽鏈的親水區(qū)的NXS／T才能被N-糖基化

②

NXS／T中X殘基影響N-糖基化的效率

③

NXS／T鄰近的氨基酸殘基可影響N-糖基化④

NXS／T的局部立體結(jié)構(gòu)可影響N-糖基化

⑤十四糖本身的結(jié)構(gòu)改變影響N-糖基轉(zhuǎn)移第45頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二2.O-GalNAc聚糖的合成

O-GalNAc聚糖的合成沒有前體，多數(shù)情況下，不是共翻譯，而是在已折疊肽鏈的適當(dāng)Ser/Thr位點(diǎn)上逐個加上糖基。一般認(rèn)為O-GalNAc糖基化在N-糖基化之后.第46頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑴O-GalNAc糖基化的位點(diǎn)選擇肽鏈上Ser和Thr位點(diǎn)并非都能O-GalNAc糖基化。只有Ser/Thr附近含有Pro或其他的Ser或Thr時才易于O-GalNAc糖化.⑵O-GalNAc聚糖的合成過程核心合成：O-GalNAc轉(zhuǎn)移酶能識別肽鏈Pro附近的Ser/Thr糖基化部位，從而合成各類核心.延伸：O-GalNAc糖鏈延伸是在糖鏈核心上逐個添加糖基.第47頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二N-GalNAc-TSA－T(ST6O)GlcNAc-TGal-TGlcNAc-TGlcNAc-TGlcNAc-T分支:糖鏈的分支可以發(fā)生在外鏈骨架上，由β1,6GlcNAcT催化生成β1,6GlcNAc分支.

非還原末端：發(fā)生唾液酸化、硫酸化和L-巖藻糖化.非還原末端的L-巖藻糖化是血型抗原合成的必需步驟.

第48頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二A,B,O血型抗原的合成Fuc-TGalNAc-TGal-T第49頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二Lewis（Le）抗原的合成也是建立在1型和2型糖鏈的基礎(chǔ)上，由α1,3FucT和α1,4FucT催化合成（Leb）（Lea）（Ley）（Lex）第50頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二N-聚糖：未覆蓋糖的肽鏈的水解,核心Fuc的水解,靠近肽連的兩個GlcNAcβ1,4鍵，糖-肽連接的水解。O-聚糖：據(jù)聚糖的密集度決定水解先后，先水解末端SA，再水解非還原末端，再水解肽。

3.聚糖的降解糖蛋白被轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體，在一系列蛋白水解酶和糖苷酶的聯(lián)合作用下徹底降解第51頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二三、糖蛋白中聚糖的功能

研究方法：糖鏈合成或加工抑制劑、糖基化位點(diǎn)的定點(diǎn)突變和糖基轉(zhuǎn)移酶的反義(antisense）技術(shù)或基因轉(zhuǎn)染(transfection)和敲除（knockout）等.

證明糖蛋白的聚糖不但能影響糖蛋白肽鏈的折疊、聚合、溶解和降解，還參與糖蛋白的分揀（sorting）和投送（transfiching）等細(xì)胞過程。第52頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二1.聚糖對糖蛋白空間結(jié)構(gòu)的影響糖蛋白肽鏈的正確折疊和亞基聚合與N-糖化有密切關(guān)系.例1.皰疹口炎病毒（VSV）的G蛋白經(jīng)突變?nèi)コ腔稽c(diǎn)后，發(fā)生鏈內(nèi)二硫鍵錯配為鏈間二硫鍵。例2.整聯(lián)蛋白家族由α和β組成異二聚體，其中α5β1是纖連蛋白（Fn）主要受體；用α5或β1的單抗均可將α5β1以二聚體形式沉淀下來，如用內(nèi)切糖苷酶去除亞基的聚糖，則兩種單抗只能分別沉淀α5或β1單體。第53頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

2.聚糖對蛋白質(zhì)部分的屏蔽作用一個單糖可覆蓋0.6nm的表面積，細(xì)胞表面存在一層富含糖類的物質(zhì)，稱細(xì)胞外被或糖萼（glycocalyx），具有保護(hù)作用，例:

運(yùn)鐵蛋白（TF）受體的251、317和727Asn有三條N-聚糖，當(dāng)251突變后，受體蛋白不能形成二聚體，并被迅速水解.用重金屬染料如：釕紅染色后，在電鏡下可顯示厚約10-20nm的結(jié)構(gòu)。第54頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二3.對糖蛋白分揀、投送和分泌的作用

甘露糖6磷酸是溶酶體分揀的標(biāo)志。衣霉素是UDP-N-乙酰葡萄糖胺的類似物，處理細(xì)胞阻止N-糖化，使細(xì)胞膜上的糖蛋白減少。第55頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二4.聚糖與糖蛋白的生物活性

大多數(shù)糖蛋白酶去聚糖后不影響酶活力：部分酶去糖后酶活力喪失或降低；糖對激素的親和力也有影響。例：硫酸化的LH與受體親和力高于帶SA的LH，但生物半壽期縮短，在血中清除加快。第56頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二5.聚糖與細(xì)胞識別包括：受體－配體互相識別，凝集素對單糖和聚糖的識別(親和層析)，病原體對細(xì)胞膜上糖基的識別和侵襲，精卵識別，細(xì)胞粘附與移動。

eg1.Townes和Holtfreter將兩棲類動物的原腸胚3個胚層的細(xì)胞分散后，混合培養(yǎng)，結(jié)果3個胚層的細(xì)胞行分類聚集，分別加入來源胚層的組建。

eg2.如果將雞胚細(xì)胞和小鼠胚細(xì)胞分散后相混培養(yǎng)，各種細(xì)胞仍按來源組織分別聚集，但相聚細(xì)胞只具有組織的專一性，而沒有物種的分辨能力。第57頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)胞表面糖鏈在識別和黏附中具有重要作用如糖蛋白配體在感染或受傷部位淋巴細(xì)胞移動中的作用。第58頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二6.決定血型人有20幾種血型，最基本的是AB0血型。紅細(xì)胞質(zhì)膜上的糖鞘脂是AB0血型抗原，免疫活性特異性的基礎(chǔ)是糖鏈組成。第59頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二一.蛋白聚糖的分子組成和分類二.蛋白聚糖的分布、結(jié)構(gòu)和功能

第二節(jié)蛋白聚糖第60頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二蛋白聚糖（proteoglycan,PG）:是一類大分子的糖復(fù)合物，與糖蛋白的主要區(qū)別:核心蛋白與糖胺聚糖鏈共價連接糖胺聚糖:

為一類雜多糖，由氨基己糖和己糖醛酸或半乳糖單位組成，交替排列成線性序列,一般稱為重復(fù)二糖或二糖單位第61頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)蛋白聚糖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第62頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二一、蛋白聚糖的分子

組成和分類1.核心蛋白2.糖胺聚糖

第63頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二1.核心蛋白

核心蛋白（coreprotein）：與糖胺聚糖鏈共價結(jié)合的蛋白質(zhì).

核心蛋白常被包埋在糖胺聚糖的復(fù)雜結(jié)構(gòu)之內(nèi)，因此常規(guī)蛋白質(zhì)測序相當(dāng)困難。常見的四類蛋白聚糖：絲甘蛋白聚糖,飾膠蛋白聚糖,粘結(jié)蛋白聚糖,可聚蛋白聚糖第64頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二絲甘蛋白聚糖（serglycin）核心蛋白質(zhì)具絲氨酸和甘氨酸交替的伸展序列，故稱絲甘蛋白聚糖。核心蛋白最小的蛋白聚糖（Mr約20kD）糖鏈結(jié)合部位有24個連續(xù)重復(fù)的SerGly典型的細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖，存于肥大和造血細(xì)胞的貯存顆粒中由于連接硫酸軟骨素/硫酸乙酰肝素，故具聚陰離子性質(zhì)，與帶正電荷的蛋白酶、羧肽酶和組胺等相互作用，參與這些活性分子的貯存和釋放。第65頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二飾膠蛋白聚糖（decorin，PG-40）

Mr90-140kD,含一條硫酸軟骨素或硫酸皮膚素類型的糖胺聚糖,富含亮氨酸重復(fù)序列模體（10-12個）,核心蛋白Mr約40kD，;能與膠原互作，調(diào)節(jié)膠原纖維的形成和胞外基質(zhì)的組裝。

具有抗器官纖維化和腫瘤功能。第66頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二粘結(jié)蛋白聚糖（syndecan）源于希臘語”Syndein”，即結(jié)合在一起的意思.也稱：聯(lián)合蛋白聚糖,多配體蛋白聚糖，共結(jié)合蛋白聚糖。

一類細(xì)胞表面蛋白聚糖，核心蛋白Mr為36kD。含一個C端胞質(zhì)域、跨膜域和連接糖胺聚糖的胞外域.因此，可與多種細(xì)胞外基質(zhì)蛋白及胞內(nèi)肌動蛋白絲相連。

第67頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二可聚蛋白聚糖（aggrecan）形成集聚體（aggregate）而得名，含一個非常大的核心蛋白（Mr250kD-255kD），也稱軟骨蛋白聚糖。

結(jié)構(gòu):3個球狀域和中間域（連接寡糖和糖胺聚糖）,是軟骨的主要結(jié)構(gòu)大分子，由軟骨細(xì)胞合成后，經(jīng)水解酶降解，釋放到關(guān)節(jié)的滑液中。

第68頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二核心蛋白的特點(diǎn)：多數(shù)核心蛋白有幾個不同的結(jié)構(gòu)域所有核心蛋白均有糖胺聚糖結(jié)合結(jié)構(gòu)域一些蛋白聚糖有細(xì)胞表面或胞外基質(zhì)錨定結(jié)構(gòu)域。一些含蛋白互作的特異結(jié)構(gòu)域第69頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二2.糖胺聚糖

糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）,也稱粘多糖（mucopolysaccharide）。根據(jù)其重復(fù)二糖骨架，可分為4類：第70頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑴透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸（hyaluronicacid,HA；亦稱

hyaluronan或hyaluronate）是結(jié)構(gòu)最簡單的GAG透明質(zhì)酸GlcA-β-1,3-GlcNAc-β-1,4第71頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑵硫酸軟骨素及硫酸皮膚素硫酸軟骨素（chondroitinsulfate,CS）硫酸皮膚素（dermatansulfate,DS）:CS的一種醛酸修飾形式。４５第72頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑶硫酸角質(zhì)素

硫酸角質(zhì)素（keratansulfate,KS）第73頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二⑷硫酸乙酰肝素

硫酸乙酰肝素（heparansulfate,HS）和肝素（heparin,Hep）

第74頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二蛋白聚糖的生物合成

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成核心蛋白，高爾基體糖鏈延長或加工（CS/DS,HS/Hep),質(zhì)膜內(nèi)表面（HA）。多糖鏈的形成由單糖逐個加入，糖醛酸由UDPGA提供；單糖需UDP活化；硫酸由PAPS（3'-phosphoadenosine-5'-phosphosulfate

）提供；糖胺氨基來自于Gln。聚糖作為生物材料由于其可吸收、降解性及良好的生物相容性在醫(yī)藥、化妝、食品廣泛應(yīng)用。第75頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二3.連接區(qū)及寡糖

連接區(qū)（linkageregion）:GAG與核心蛋白連接的點(diǎn)的寡糖結(jié)構(gòu)。

GAG還原末端的木糖與核心蛋白的序列子(通常為Glu/Asp-X-Ser-Gly）的絲氨酸羥基形成-糖苷鍵，起始木糖的C-2常被磷酸化。第76頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二X:Xyl;G:Gal;U:GlcA;H:GlcNAc;N:GalNAc

CS/DS和HS/Hep糖鏈的連接區(qū)相同，為四糖構(gòu)成的寡糖鏈，即:葡糖醛酸-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖.其蛋白聚糖分別稱為：CSPG，DSPG，HSPG第77頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二硫酸角質(zhì)素（KS）蛋白聚糖連接方式X:Xyl;G:Gal;U:GlcA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA

第78頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二蛋白聚糖的體內(nèi)降解

分解部位：溶酶體;相關(guān)酶：外切糖苷酶，硫酸酯酶；胞外間質(zhì)的蛋白聚糖半衰期較長（數(shù)天或數(shù)周），細(xì)胞表面的PG半衰期較短（5-20小時）肝素酶第79頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二二、蛋白聚糖的分布、結(jié)構(gòu)和功能胞外透明質(zhì)酸與大分子間質(zhì)蛋白聚糖胞外小分子間質(zhì)蛋白聚糖基膜蛋白聚糖細(xì)胞表面蛋白聚糖細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖第80頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二細(xì)胞外透明質(zhì)酸與大分子間

質(zhì)蛋白聚糖

⑴透明質(zhì)酸與透明質(zhì)酸結(jié)合蛋白

HA廣泛分布在動物結(jié)締組織的胞外間質(zhì)中。以胚胎組織、滑液、玻璃體、臍帶及雞冠等組織最多。也存在于細(xì)菌的莢膜中。

HA與蛋白的HA結(jié)合區(qū)（HA-bindingregion,HABR）特異結(jié)合，形成HA結(jié)合蛋白（HA-bindingprotein,HABP）。第81頁，共93頁，2023年，2月20日，星期二

HABP的存在方式：形成蛋白聚糖集聚體。