糖蛋白
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糖蛋白组成
糖蛋白组成糖蛋白是生物大分子的重要组分，是生物体中含量最多的一类分子。
糖蛋白质是以氨基酸为基础的蛋白质，它们通常含有糖分子。
糖蛋白组成了昆虫、鸟类、鱼类、两栖动物和爬行动物的表皮细胞壁、体细胞膜、细胞内分子等部位，在生物体内具有重要的功能。
本文将针对糖蛋白包括它们的结构、功能和特性等多方面进行讨论。
一、糖蛋白的结构糖蛋白是一种包含糖类分子的蛋白质。
它的结构由氨基酸残基和糖分子组成，氨基酸残基是其中的一大类，有些是如下类型：谷氨酸（Glu）、天冬酰胺酸（Asp）、丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）、缬氨酸（Val）和苯丙氨酸（Phe）等。
每个氨基酸残基可以与一个糖分子结合，从而形成糖蛋白。
糖蛋白由3个结构域组成：N-链、肽芯和C-链。
N-链由氨基酸残基组成，它可以携带一个糖分子；肽芯拥有8-15个氨基酸，可以串联氨基酸；C-链由非糖性氨基酸残基组成，但有时也可以体现糖蛋白结构中的另一个糖分子。
二、糖蛋白的功能糖蛋白有多种功能。
它在细胞膜中形成一个可控制排列，它可以维持细胞膜结构的稳定，从而维持细胞稳定；它还可以作为受体参与细胞内信号传导；它还可以与另一种蛋白质结合，共同构成一种聚合蛋白，以及形成一种混合蛋白，共同发挥作用。
糖蛋白也可以作为抗原，参与免疫应答；还可以参与代谢，促进细胞新陈代谢；另外，它还可以参与细胞凋亡，保护细胞免受病毒的侵袭。
三、糖蛋白的特性糖蛋白是一种稳定的分子，其结构稳定地存在于细胞内，不易被酶分解。
另外，它的表观结构受外界环境的影响，如温度、pH和酸碱度等，在不同环境下形成不同的构象，若不及时调整环境，它会很快出现变质现象。
糖蛋白在水中分解也比较快，受水分子的作用，它可以被水分子打开，但是其稳定性仍然要高于其它蛋白质分子。
总之，糖蛋白由氨基酸残基和糖分子组成，它们可以形成细胞膜、受体、聚合蛋白等实体，参与细胞新陈代谢、信号传导和保护细胞等功能。
它们的特性包括结构稳定，对外界环境敏感，在水中分解速度较快。
糖蛋白
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
糖蛋白的组成和结构
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
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糖蛋白的组成和结构
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一、N-连接糖蛋白
定义：糖链的N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) 或 N-乙酰半乳糖胺(GlaNAc)与多肽链的天冬 酰胺(Asn)的酰胺氮连接，形成N-糖苷键， 此种糖链为N-连接糖链，也称N-聚糖(NGlycan)。
实框内结构为所有N-糖链共同的核心五糖，虚线框内结构为 高甘露糖型链共同的核心七糖。框外的结构随糖链而变化。
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二、O-连接糖蛋白
定义： 糖链的N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)与 肽链的Ser/Thr残基上的羟基氧原子 连形成糖苷键，糖链为O-连接糖链， 也称O-聚糖(O-Glycan)。
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糖蛋白的基本概念
红细胞生成素，白细胞介素等； 生长因子和细胞因子等粘蛋白； 多种酶类： 如真菌分泌的高峰淀粉酶、转化酶等。 牛、羊、猪的胰核糖核酸酶都是糖蛋白，糖
的含量分别为9.4%，9.8%和38%，而鹿和 大鼠的此种酶却不含糖。
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连接点的结构: GlcNAcβ-N-Asn 糖基化位点: N-连接聚糖中Asn-X-Ser／
Thr三个氨基酸残基序列子(其中X是除脯氨 酸外的任一氨基酸)称为糖基化位点。
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1、N-糖苷键结构
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2、N-糖链(N-Glycan)
糖蛋白的组成和结构
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
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糖蛋白的组成和结构
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一、N-连接糖蛋白
定义：糖链的N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) 或 N-乙酰半乳糖胺(GlaNAc)与多肽链的天冬 酰胺(Asn)的酰胺氮连接，形成N-糖苷键， 此种糖链为N-连接糖链，也称N-聚糖(NGlycan)。
实框内结构为所有N-糖链共同的核心五糖，虚线框内结构为 高甘露糖型链共同的核心七糖。框外的结构随糖链而变化。
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二、O-连接糖蛋白
定义： 糖链的N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)与 肽链的Ser/Thr残基上的羟基氧原子 连形成糖苷键，糖链为O-连接糖链， 也称O-聚糖(O-Glycan)。
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糖蛋白的基本概念
红细胞生成素，白细胞介素等； 生长因子和细胞因子等粘蛋白； 多种酶类： 如真菌分泌的高峰淀粉酶、转化酶等。 牛、羊、猪的胰核糖核酸酶都是糖蛋白，糖
的含量分别为9.4%，9.8%和38%，而鹿和 大鼠的此种酶却不含糖。
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连接点的结构: GlcNAcβ-N-Asn 糖基化位点: N-连接聚糖中Asn-X-Ser／
Thr三个氨基酸残基序列子(其中X是除脯氨 酸外的任一氨基酸)称为糖基化位点。
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1、N-糖苷键结构
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2、N-糖链(N-Glycan)
糖蛋白名词解释
糖蛋白名词解释
糖蛋白又称糖基化蛋白，是指分子中蛋白质部分与糖类部分之间形成的共价键。
糖蛋白广泛存在于细胞表面和细胞外基质中，在生物体内发挥重要的生理功能。
糖蛋白可以按照其糖类部分的结构和连接方式分为多种类型，包括富糖蛋白、黏附蛋白、跨膜蛋白等。
糖蛋白通过糖类部分的修饰与调节参与了细胞识别、细胞粘附、细胞信号转导等多种细胞过程。
例如，糖蛋白在免疫系统中起到重要的作用，能够识别和结合抗原，从而调节免疫细胞的活化和功能。
研究表明，糖蛋白的异常修饰与许多疾病的发生和发展相关，如癌症、心血管疾病、神经退行性疾病等。
因此，研究糖蛋白的结构和功能，以及糖蛋白在疾病中的作用机制，对于疾病治疗和药物开发具有重要意义。
糖蛋白
目录
O—连接糖链的糖基化位点： 连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
目录
二、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
目录
典型的N 糖链通常包含一个五糖核心区： 典型的N-糖链通常包含一个五糖核心区： Manα1 α ↘ Manβ→GlcNAcβ → GlcNAcβ →Asn β→GlcNAcβ ↗ Manα1 α 在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： 在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： N-乙酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新 乙酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新 GalNAc 的N-连接方式。 连接方式。
目录
蛋白多糖与糖蛋白的区别
蛋白多糖 糖链含量： 糖链含量： 较蛋白质部分多 多 糖链组成： 主要为糖醛酸、 糖链组成： 主要为糖醛酸、
N-乙酰氨基己糖 乙酰氨基己糖
糖蛋白 一般少于蛋白质， 一般少于蛋白质，少数可较
不含糖醛酸， 乙酰氨基己糖、 不含糖醛酸，含N-乙酰氨基己糖、 乙酰氨基己糖 甘露糖、半乳糖， 甘露糖、半乳糖，末端为 唾液酸及岩藻糖
目录
二、核心蛋白
1.定义 1.定义
与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。 与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。
核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构 域，一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细 胞表面或细胞外基质的大分子中。 胞表面或细胞外基质的大分子中。
目录
2. 蛋白聚糖聚合物
透明质酸 连接蛋白 硫酸角质素 硫酸软骨素 核心蛋白 骨骺软骨蛋白聚糖聚合物
O—连接糖链的糖基化位点： 连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
目录
二、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
目录
典型的N 糖链通常包含一个五糖核心区： 典型的N-糖链通常包含一个五糖核心区： Manα1 α ↘ Manβ→GlcNAcβ → GlcNAcβ →Asn β→GlcNAcβ ↗ Manα1 α 在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： 在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： N-乙酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新 乙酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新 GalNAc 的N-连接方式。 连接方式。
目录
蛋白多糖与糖蛋白的区别
蛋白多糖 糖链含量： 糖链含量： 较蛋白质部分多 多 糖链组成： 主要为糖醛酸、 糖链组成： 主要为糖醛酸、
N-乙酰氨基己糖 乙酰氨基己糖
糖蛋白 一般少于蛋白质， 一般少于蛋白质，少数可较
不含糖醛酸， 乙酰氨基己糖、 不含糖醛酸，含N-乙酰氨基己糖、 乙酰氨基己糖 甘露糖、半乳糖， 甘露糖、半乳糖，末端为 唾液酸及岩藻糖
目录
二、核心蛋白
1.定义 1.定义
与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。 与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。
核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构 域，一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细 胞表面或细胞外基质的大分子中。 胞表面或细胞外基质的大分子中。
目录
2. 蛋白聚糖聚合物
透明质酸 连接蛋白 硫酸角质素 硫酸软骨素 核心蛋白 骨骺软骨蛋白聚糖聚合物
糖蛋白的识别作用
糖蛋白的识别作用
“嘿，同学们，今天咱们来聊聊糖蛋白的识别作用啊。
”
糖蛋白啊，简单来说就是一类含有糖类的蛋白质。
它的识别作用那可是相当重要的。
比如说在我们人体的免疫系统中，免疫细胞就是通过识别病原体表面的糖蛋白来区分“自己”和“敌人”的。
就像白细胞，它能识别出那些不属于我们身体自身的糖蛋白，然后发动攻击来保护我们。
再给你们举个例子，在生殖过程中，精子和卵子的识别也和糖蛋白密切相关。
精子能够识别卵子表面特定的糖蛋白，这样才能找到正确的结合对象，完成受精这个重要的过程。
还有啊，细胞之间的信息传递也离不开糖蛋白的识别作用。
细胞表面的糖蛋白就像是一个个“信号接收器”，能够接收和识别其他细胞发出的信号分子。
比如说神经细胞之间的信号传递，就是通过特定的糖蛋白来识别和接收信号的。
在医学上，糖蛋白的识别作用也有很多应用呢。
医生可以通过检测某些糖蛋白的变化来诊断疾病。
比如一些肿瘤细胞表面的糖蛋白会发生特定的改变，检测这些糖蛋白就可以帮助医生早期发现肿瘤。
而且，对于药物研发来说，了解糖蛋白的识别作用也很重要。
科学家们可以设计出能够与特定糖蛋白结合的药物，来达到治疗疾病的目的。
糖蛋白的识别作用在我们的生命活动中无处不在，它对于维持我们身体的正常功能和健康有着至关重要的意义。
同学们一定要好好理解和记住哦！。
糖蛋白
复杂型 （complex type）： 这类N-糖链，除五 糖核心外，不含其 他甘露糖残基，但 含有半乳糖、岩藻 糖和唾液酸；
杂合型（hybird type）：此型糖链具 有复杂型和高甘露糖型这两类糖链的结 构元件，即除了高甘露糖型常见的七糖 核心外，也含有半乳糖、岩藻糖等。
•N聚糖修饰通常产生一定程度的修饰异质性， 因而得到的蛋白质并不是一个确定分子，可 能含有一个以上的糖基化位点，可能出现两 种情况： 微观不均一性(microheterogeneity) 即不同蛋白分子在同一糖基化位点上含 有不同的聚糖链。 宏观不均一性(macroheterogeneity) 即同样的糖基化修饰出现在不同的位点。
N-连接糖基化
• N-连接，只发生于真核生物中，糖链合成 起始于内质网，完成于高尔基体。在内质 网形成的糖蛋白具有相似的糖链，进入高 尔基体后，在各种糖基转移酶的作用下发 生了一系列有序的加工和修饰，包括某些 核心糖残基的替换以及聚糖链的降解，使 得糖链的结构和构造发生巨大变化，从而 形成了结构各异的糖链。
8.3 糖蛋白质组学
8.3.1 糖蛋白
• 糖蛋白质组学（glycoproteomics） 糖蛋白质组学是指大规模的分离、富集、 鉴定糖蛋白的研究。
糖蛋白质组学
凝集素亲和层析 免疫亲和色谱 尺寸排阻色谱 亲水亲和方法 +现代质谱技术=糖蛋白高通量鉴定
……
8.3.1 糖蛋白
• 糖蛋白（glycoprotein）是一类复合糖，由长 度较短，带分支的寡糖和多肽链共价连接而 形成。在大多数情况下，糖的含量小于蛋白 质。
• 糖蛋白广泛地存在于动物、植物和某些微生物 中。这些糖蛋白可被分泌、进入体液或作为膜 蛋白，起多种作用。它们包括许多酶、大分子 蛋白质激素、血浆蛋白、全部抗体、补体因子、 血型物质和粘液组分以及许多膜蛋白。
糖蛋白
(3)Mucins have a high content of oLinked oligosaccharides and exhibit repeating amino acid sequences
三、生物合成
O-linked糖蛋白的生物合成 1. O-linked糖蛋白的生物合成 合成部位: ● 合成部位:内质网和高尔基器 ● O-Glycosylation 是在翻译后进行加工
O H
H
OH OH
GluNAc
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。 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( 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) 半乳糖和／或甘露糖)。 该 链 末 端 成 员 常 常 是 唾 液 酸 (sialic acid)或 岩藻糖(L fucose)。 (Lacid)或L-岩藻糖(L-fucose)。 这种寡糖链常分支， 很少含多于15 15个单 这种寡糖链常分支 ， 很少含多于 15 个单 体的，一般含2 10 10个单体 体的，一般含2—10个单体 糖链数目也变化很大。 糖链数目也变化很大。
Race: No predilection exists. Sex: I-cell disease is inherited as an autosomal recessive trait. Both sexes are affected equally. Age: Clinical manifestations can be present at birth or may present in the first few months of life.
56● figure 56-14
糖蛋白的化学本质
糖蛋白的化学本质
1 糖蛋白的概念
糖蛋白是蛋白质，它们具有一种称为糖基化的特殊结构，即蛋白
质分子上通过糖分子结合而形成的新化学物质。
一般而言，这种糖基
化使蛋白质具有特殊的性质，从而对细胞周围的分子进行调节，以及
对细胞内外的化学反应进行调控。
糖蛋白的分子量非常大，这意味着它们能带来许多蛋白质分子没
有的功能。
例如，糖蛋白可以牢牢地结合水，从而使其具有更高的稳
定性，减少了活性的丢失，形成了特殊的防止蛋白质降解的办法。
2 糖蛋白的分类
糖蛋白可以根据其糖基宿主和糖基类型来分类。
宿主是指作为结
构元件的糖分子结合的蛋白质，而糖基类型是指糖分子的化学性质，
它可以是氨基糖、硝基糖、烯丙糖等。
例如，在肝细胞中有糖蛋白可
以进行调控，这些糖蛋白属于肝细胞宿主，并具有氨基糖类型的糖基化。
3 糖蛋白的生物功能
糖蛋白具有重要的生物功能，它们可以通过与其他物质形成相互
作用来发挥功能。
糖蛋白可以参与细胞内外的通讯，影响细胞膜上的
跨膜转运，调节胞质和细胞体间的分子来源，还可以改变目标蛋白的
活性，从而影响细胞的生长繁殖和分化。
此外，糖蛋白还可以抗病毒，
凝聚体，调节免疫系统，保持细胞完整性和抗氧化活性，甚至参与染色体翻译和修饰。
从化学角度来看，糖蛋白是一种特殊的生物分子，它们不仅具有蛋白质的化学特性，还有糖分子的化学属性，具有多种特殊的生物功能。
不同的糖蛋白具有不同的结构，由于其特殊的结构，它们可以带来不同的成聚和活性，从而展示出不同的生物功能特性。
糖蛋白的三个作用高中功能是什么
糖蛋白的三个作用高中功能是什么
糖蛋白（糖被）具有识别功能，相当于公民的“身份证”；红细胞膜上的血型决定；卵细胞膜表面对同物种精子的识别；人体免疫细胞识别外来侵入物。
糖蛋白
糖蛋白（glycoprotein）是一种含有寡糖链的蛋白质，两者之间以共价键相连。
其中的寡糖链通常是经由共转译修饰或是后转译修饰过程中的糖基化作用而连结在蛋白质上。
糖蛋白多肽链常携带许多短的杂糖链。
它们通常包括N-乙酰己糠胺和己糖（常是半乳糖和/或甘露糖，而葡萄糖竟较少）。
该链末端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖。
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，分子量相当于540—3,200。
糖链数目也变化很大。
糖蛋白主要的作用
1、首先糖蛋白主要存在于胃粘膜上面，可以帮助保护胃粘膜的大量细胞成分。
2、其次是对于呼吸道上的细胞而言，糖蛋白可以帮助增加呼吸道的润滑作用，对于出现的咽喉问题，补充糖蛋白可以缓解喉咙的干燥感。
3、第三是在生殖系统上，糖蛋白可以帮助卵细胞膜表面对于精子来进行识别。
糖蛋白也是人体重要的一种免疫细胞，可以抵抗细菌和病毒的。
糖蛋白中的蛋白质起什么作用
糖蛋白含糖的蛋白质，由寡糖链与肽链中的一定氨基酸残基以糖苷键共价连接而成。
主要生物学功能为细胞或分子的生物识别：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用；糖被与细胞表面的识别有密切关系。
动物细胞表面糖蛋白的识别作用，好比是细胞与细胞之间，或者细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。
蛋白质作为组成部分，一般不说他单独作用，而是整个大生物分子的
作用。
药典对糖蛋白的要求
药典对糖蛋白的要求
1. 纯度要求，药典对糖蛋白的纯度要求较高，通常要求达到一定的纯度水平，以确保其质量和安全性。
纯度的评估可以通过各种分析方法，如凝胶电泳、质谱等进行。
2. 含量测定，药典要求对糖蛋白中的有效成分进行含量测定，以确保其符合规定的标准。
常用的测定方法包括高效液相色谱法（HPLC）等。
3. 残留物限量，药典对糖蛋白中的残留物进行限定，包括有害物质、杂质和其他不纯物质等。
这些限量通常是根据国际标准和相关法规制定的，以确保产品的安全性和质量。
4. 理化性质，药典对糖蛋白的理化性质也有一定的要求，包括溶解性、稳定性、pH值等。
这些要求可以确保糖蛋白在制剂过程中和使用过程中的性能和稳定性。
5. 微生物限度，药典要求对糖蛋白产品进行微生物限度测试，以确保其符合卫生要求。
常用的微生物限度测试包括总菌落计数、大肠杆菌和霉菌等。
6. 标签声明，药典要求对糖蛋白产品的标签进行准确的声明，包括产品名称、规格、生产厂家、使用方法等。
这些信息对用户正确使用产品非常重要。
总之，药典对糖蛋白的要求主要包括纯度、含量测定、残留物限量、理化性质、微生物限度和标签声明等方面，以确保产品的质量和安全性。
这些要求是为了保护消费者的健康和权益，并确保药品的合规性和有效性。
第十九章：糖蛋白
2 .N-连接寡糖结构 N－连接寡糖可分为三型；
①高甘露糖型
②复杂型
③杂合型：这三型 N-连接寡糖都有一个五糖核心，高甘露糖型在核
心五糖上连接了 2－9 个甘露糖，复杂型在核心五糖上可连接入 3、4
或 5 个分支糖链，宛如天线状，天线末端常连有 N-乙酰神经氨酸。
杂合型则共有二者的结构。
（二）O-连接糖蛋白
胶原蛋白由 3 条肽链以α 右手螺旋形成棒状结构。
富含甘氨酸（占 1/3）和脯氨酸（占 1/4），特含有羟赖氨酸和羟脯氨
酸，缺色氨酸和半胱氨酸，甚少酪氨酸。
三.纤连蛋白
定义
5 分钟
广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中的一种多功能糖蛋
白。多为二聚体形式，也有多聚体形式。
分布
细胞外基质、基底膜和各种体液。
教学内容 第十九章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
时间
大多数真核细胞都能合成一定类型的糖蛋白和蛋白聚糖,它们分 布于细胞表面、细胞内分泌颗粒和细胞核内，也可被分泌出细胞，构 成细胞外基质成分。糖蛋白和蛋白聚糖都由共价键相连接的蛋白质和 糖两部分组成。糖蛋白分子中的蛋白质重量百分比大于糖，而蛋白聚 10 分钟 糖中多糖链所占重量在一半以上，甚至高达 95%，两者的糖链结构也 不同。因此糖蛋白和蛋白聚糖在合成途径和功能上存在显著差异。
岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。
二、糖蛋白寡糖链的功能
20 分钟
许多执行不同功能的蛋白质都是糖蛋白，糖蛋白中的寡糖链不但
能影响蛋白部分的构象、聚合、溶解及降解还参与糖蛋白的不能取代的。
（一）寡糖链对新生肽链的影响
1.不少糖蛋白的 N-连接寡糖链参与新生肽链的折叠并维持蛋白
共价连接到核心蛋白的多肽链上。
02糖蛋白
病。
类风湿性关节炎患者血清IgG的N-聚糖链的种
类变化不大，但其Fc段N-聚糖链外链结构中的
末端Gal明显下降，从而使以GlcNAc为末端的 聚糖链比例增加，形成去半乳糖基的IgG亚型 IgG0，后者即可成为一种自身抗原。
IgA型肾病的典型病理改变是肾小球基底膜上
IgA1的单体和聚合体的大量沉积。
细胞信号转导、调节细胞粘附、维持或抑制细
胞生长等。
1. Molecular Structure of Proteoglycan 蛋白聚糖是由糖胺聚糖链与核心蛋白通过共价 键连接而成。
糖胺聚糖属于杂多糖类化合物，其典型的结构
特征是具有由氨基已糖与已糖醛酸或半乳糖
(Gal)交替排列形成的二糖重复单位。
⑴ 五糖核心结构：是一种共性结构，它由内侧
的两个GlcNAc和外侧的三个Man组成，称为 三甘露糖五糖核心。
Core Structure of Glycan with N-GlcNAc Linked Type
⑵ 外链结构：由连接在上述五糖核心外侧的糖基 构成。分为下列三型： ① 高甘露糖型：糖基全部由Man组成，可有
3.5 Glycoprotein and Malignant Neoplasm 恶性肿瘤细胞糖蛋白的聚糖链结构的改变是一 种普遍现象。其改变主要表现为： ① 天线数增加； ② 聚乳糖胺结构出现或增加； ③ 核心岩藻糖增加；
④ 出现偏二天线结构。
3.6 Glycoprotein and Autoimmune Disease 目前认为，类风湿性关节炎是一种与免疫球蛋 白IgG中N-聚糖链结构改变有关的自身免疫疾
1.2 Composition and Structure of Glycan in Glycoprotein 1.2.1 Glycan with O-GalNAc Linked Type
[应用]糖蛋白与蛋白多糖的异同
![[应用]糖蛋白与蛋白多糖的异同](https://img.taocdn.com/s1/m/3aec8cd02dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cefca.png)
糖蛋白与蛋白多糖的异同复合糖类：（1）蛋白多糖：含糖多（2）糖蛋白：含蛋白多，糖蛋白（glycoprotein）是分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖，主链较短，在大多数情况下，糖的含量小于蛋白质。
同时，糖蛋白还是一种结合蛋白质，糖蛋白是由短的寡糖链与蛋白质共价相连构成的分子。
糖蛋白中的糖链变化较大，含有丰富的结构信息。
寡糖链往往是受体、酶类的识别位点。
1、 N-糖苷键型（N-连接）N-糖苷键型主要有三类寡糖链：① 高甘露糖型，由GlcNAc和甘露糖组成；② 复合型：除了Gl c NAc和甘露糖外、还有果糖、半乳糖、唾液酸；③ 杂合型，包含①和②的特征。
五糖核心2、 O-糖苷键型（O-连接）没有五糖核心。
如:人血纤维蛋白溶酶原;人免疫球蛋白IgA:N-糖肽键，如β- GlcNAc-Asn和O-糖肽链，如α-GalNAc-Thr/Ser, β-Gal-Hyl,β-L-Araf-Hyp,N-连接的寡糖链(N-糖链)都含有一个共同的结构花式称核心五糖或三甘露糖基核心，N-糖链可分为复杂型、高甘露糖型和杂合型三类，它们的区别王要在外周链。
O-糖链的结构比N-糖链简单，但连接形式比N-糖链的多。
蛋白聚糖(proteoglycan，PG)：以糖为主，糖可占90-98%。
糖胺多糖（glycosaminoglycan, GAG，以前也称粘多糖）为二糖单位，重复连接组成的无分支多糖链，二糖中必有一种为氨基糖（氨基葡萄糖或氨基半乳糖：乙酰化），另一种为糖醛酸（葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸）。
糖胺多糖多含有硫酸。
已知有六种糖胺多糖：透明质酸(hyaluronic acid,HA)硫酸软骨素(chontroitin sulfate,CS)硫酸皮肤素(dermatin sulfate,DS)硫酸角质素(keratan sulfate,KS)硫酸乙酰肝素(heparan sulfate,HS)肝素(heparan,Hep)（一）蛋白聚糖的结构1. GAG：（1）HA：葡萄糖醛酸+乙酰氨基葡萄糖(GlcUA-GlcNAc)结构最简单的GAG，|β1→3| β-1，4 不含硫酸，HA分子量大，可达1000万（2万5千个重复二糖）。
1. 简述糖蛋白的n-连接寡糖链的结构及合成过程
1. 简述糖蛋白的n-连接寡糖链的结构及合成过程
摘要：
1.糖蛋白简介
2.N-连接寡糖链的结构
3.N-连接寡糖链的合成过程
4.总结
正文：
糖蛋白是一种具有糖基化修饰的蛋白质，广泛存在于细胞表面和分泌蛋白中。
糖蛋白的功能复杂，与其糖基化修饰密切相关。
在糖蛋白中，N-连接的寡糖链发挥着重要作用。
-连接寡糖链位于糖蛋白的蛋白质部分，其结构多样且具有高度异质性。
这些寡糖链由多个单糖分子通过糖苷键连接而成，其中最常见的是天冬酰胺（Asn）残基与糖基的连接。
在糖蛋白的合成过程中，N-连接寡糖链的生成是一个关键步骤。
-连接寡糖链的合成过程主要发生在内质网和高尔基体中。
首先，在核糖体上合成蛋白质时，天冬酰胺（Asn）残基与糖基转移酶作用，形成N-连接的寡糖链。
随后，这些寡糖链经过一系列糖基化修饰，如糖苷酶和糖基转移酶的作用，生成具有特定结构的寡糖链。
最后，糖蛋白经过高尔基体的加工和修饰，成熟为具有生物学功能的糖蛋白。
总之，糖蛋白中的N-连接寡糖链是在内质网和高尔基体中合成完成的。
这些寡糖链对糖蛋白的功能具有重要意义，如细胞识别、信号传导和分子间相互
作用等。
第十一章糖蛋白与蛋白聚糖
② N-聚糖分型(三型)
高（寡）甘露糖型( high-or oligo-mannose type ): 五糖核心以外的糖基全部是 Man。 复合型(complex type)：天线(antenna)连接GlcNAc、 Gal和 SA(NeuAc)或Fuc组成。
杂合型(hybrid type): 一半分子似复杂型，另一半分 子似高甘露糖型。
糖复合物：如糖蛋白(glycoprotein)、蛋白聚糖(proteoglycan）、
糖脂(glycolipids)。糖脂不属于蛋白质,了解不多。
糖蛋白或蛋白多糖中的单糖
生物界已发现200多种单糖，但只有11种出现在糖蛋白或蛋 白多糖中。 己糖: 半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man) 脱羟己糖：L－岩藻糖(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)
⑵ ⑶ ⑷
唾液酸化Lea（sLea）
⑸
见于2型糖链
常见的唾液酸化三糖外链 H-2抗原 无Fucα1,2者为Lex血 型抗原，有者为Ley
唾液酸化Lex（sLex）
⑹ ⑺ ⑻ ⑼
⑽
只存在于灵长类以下哺乳动物 存在于少数糖蛋白外链
N-聚糖的外链（天线）结构类型
⑾ ⑿
④N-聚糖的种属、组织和糖基化位点差异
糖链都有分支，大多存在于血浆蛋白，故称血浆蛋白型聚糖， 但在细胞膜和胞质中也普遍存在，可和O-GalNAc并存于同一 肽链上。
糖基组成除GlcNAc外，尚有Gal和Man。酸性N-聚糖的末端有 SA，中性糖链则一般以Gal或Fuc为末端。 少数的N-糖链含GalNAc和末端硫酸基团。
N-糖基化位点:
糖蛋白
可见，至少有两方面因子参与细胞的识别功能，一方面是被识别的物质分子，另一方面是起识别作用的专一的受体分子。其中的一方面，甚至有时是两方面都有糖蛋白在起作用。
糖链的存在与否，究竟对整个糖蛋白分子执行其生物学功能有多大影响？对这个问题，尚无明确的划一的答案。从目前已有材料看,有下面3种情况：①对很大一部分起滑润、保护作用的粘液糖蛋白说来，糖链的存在，关系着整个糖蛋白分子的构像、电荷、水合性能，在水溶液中的粘度等许多物理化学性状，也直接关系着这些糖蛋白的生物功能。②许多作为酶和激素的糖蛋白，其生物学活性主要在蛋白质部分,除去或改变糖链部分,对酶活性或激素功能并不带来决定性的影响。但是，糖链在维持整个分子的稳定性，使它不易被体内的蛋白酶消化掉，或者在决定整个糖蛋白分子在血循环中的生命周期等方面，起着重要作用。③参与细胞识别过程的糖蛋白,其糖链的组成和结构往往是细胞识别过程的关键,末端单糖的细微变化，可以使细胞识别功能丧失或重获。
功能 消化道、呼吸道和泌尿生殖道中的粘液糖蛋白，起着滑润、润湿和保护作用。血浆中的一些糖蛋白具有运输功能,如：铁传递蛋白,甲状腺素结合糖蛋白等。很大一部分糖蛋白具有各种生物学活性，活跃地参加生化催化和生理调控过程。有的糖蛋白是酶和酶的抑制剂，例如：哺乳动物的核糖核酸酶B和血浆胆碱酯酶，酵母的转化酶和羧基肽酶Y等，血浆中的α1-酸性糖蛋白。人体的几种激素是糖蛋白，如：促卵泡成熟激素(FSH),促甲状腺素(TSH),绒毛膜促性腺激素(CG)等。参与血液凝固过程的纤维蛋白原、凝血酶原和几种凝血因子都是糖蛋白。担负着体液免疫功能的免疫球蛋白也是糖蛋白。
组成 糖蛋白分子中通常有一个肽链，糖链数目少则一条，多则数条至数百条。糖组份占全部分子量的比例，或少于1％，如：胶原，或多至80％以上,如：血型物质。糖蛋白分子中肽链的组成,和一般蛋白质相似,有时丝氨酸和苏氨酸含量较高。糖链的组成中，经常出现的单糖或单糖衍生物有：D-半乳糖、D-甘露糖、L-岩藻糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖等数种中性糖；两种碱性糖──α－氨基-D-半乳糖和α－氨基-D-葡萄糖，它们通常以N-乙酰衍生物形式出现；一种酸性糖──唾液酸(SA)，即神经氨酸的各种衍生物的总称，其中最常见到是N-乙酰神经氨酸。
糖链的存在与否，究竟对整个糖蛋白分子执行其生物学功能有多大影响？对这个问题，尚无明确的划一的答案。从目前已有材料看,有下面3种情况：①对很大一部分起滑润、保护作用的粘液糖蛋白说来，糖链的存在，关系着整个糖蛋白分子的构像、电荷、水合性能，在水溶液中的粘度等许多物理化学性状，也直接关系着这些糖蛋白的生物功能。②许多作为酶和激素的糖蛋白，其生物学活性主要在蛋白质部分,除去或改变糖链部分,对酶活性或激素功能并不带来决定性的影响。但是，糖链在维持整个分子的稳定性，使它不易被体内的蛋白酶消化掉，或者在决定整个糖蛋白分子在血循环中的生命周期等方面，起着重要作用。③参与细胞识别过程的糖蛋白,其糖链的组成和结构往往是细胞识别过程的关键,末端单糖的细微变化，可以使细胞识别功能丧失或重获。
功能 消化道、呼吸道和泌尿生殖道中的粘液糖蛋白，起着滑润、润湿和保护作用。血浆中的一些糖蛋白具有运输功能,如：铁传递蛋白,甲状腺素结合糖蛋白等。很大一部分糖蛋白具有各种生物学活性，活跃地参加生化催化和生理调控过程。有的糖蛋白是酶和酶的抑制剂，例如：哺乳动物的核糖核酸酶B和血浆胆碱酯酶，酵母的转化酶和羧基肽酶Y等，血浆中的α1-酸性糖蛋白。人体的几种激素是糖蛋白，如：促卵泡成熟激素(FSH),促甲状腺素(TSH),绒毛膜促性腺激素(CG)等。参与血液凝固过程的纤维蛋白原、凝血酶原和几种凝血因子都是糖蛋白。担负着体液免疫功能的免疫球蛋白也是糖蛋白。
组成 糖蛋白分子中通常有一个肽链，糖链数目少则一条，多则数条至数百条。糖组份占全部分子量的比例，或少于1％，如：胶原，或多至80％以上,如：血型物质。糖蛋白分子中肽链的组成,和一般蛋白质相似,有时丝氨酸和苏氨酸含量较高。糖链的组成中，经常出现的单糖或单糖衍生物有：D-半乳糖、D-甘露糖、L-岩藻糖、D-木糖、L-阿拉伯糖、D-葡萄糖等数种中性糖；两种碱性糖──α－氨基-D-半乳糖和α－氨基-D-葡萄糖，它们通常以N-乙酰衍生物形式出现；一种酸性糖──唾液酸(SA)，即神经氨酸的各种衍生物的总称，其中最常见到是N-乙酰神经氨酸。
糖蛋白组学
糖蛋白组学
糖蛋白即发生了糖基化修饰的蛋白质，糖蛋白组学是指在组学水平上研究糖蛋白。
百泰派克生物科技提供基于质谱的糖蛋白组学研究服务。
糖蛋白组学
糖蛋白是指含有共价结合于氨基酸侧链的寡糖链（聚糖）的蛋白质。
碳水化合物以共翻译或翻译后修饰的方式附着到蛋白质上的过程称为糖基化，经过糖基化后的蛋白质也就是糖蛋白。
糖基化修饰可以影响蛋白质的结构、生物活性、运输、定位和功能等，因此研究糖蛋白是十分有意义的。
糖蛋白组学是蛋白质组学中的一部分，主要是从整体上研究分析一个细胞或组织等样本中的糖蛋白，包括糖蛋白的糖型分析、糖基化位点分析以及定量分析等。
糖蛋白组学质谱
随着质谱分辨率的提高和生物信息学的发展，质谱在糖蛋白组学研究中可以用于糖蛋白的糖型分析、位点分析和定量分析。
糖蛋白根据其糖链结构及糖基化位点主要包括N-糖蛋白与O-糖蛋白两大类。
目前，基于质谱的糖型相对含量分析主要针对于N-糖基化蛋白，因为没有通用的酶可以将各种形式的O-糖全部切下来。
基于质谱的糖基化位点分析，通过检测带同位素标记的糖基化修饰肽段找到蛋白发生糖基化的位点，可以分析N-糖蛋白也可以分析O-糖蛋白。
定量分析则是在糖基化位点分析的基础上对糖蛋白进行定量。
糖蛋白组学。
糖蛋白不易被分解
糖蛋白不易被分解糖蛋白是一种与生命密切相关的类别，也是牛奶、鸡蛋、肉类等食物的主要成分之一。
它们是由糖和蛋白质两部分共同组成的复合物，这些糖分子称为糖醛基。
糖蛋白在生物系统中扮演重要的角色，包括细胞识别、细胞黏附、信号转导和生殖等生理功能。
而糖蛋白的糖部分在分解上较难，导致其稳定性很高，保留时间很长。
1. 糖蛋白的组成和结构糖蛋白最显著的特点就是它的复合性质，即糖和蛋白质两部分相连，形成一种复合物。
其中，糖分子与蛋白质交错排列，形成复杂的糖类结构，其组成比例各不相同。
糖分子的种类和数量与蛋白质中各氨基酸残基的分布及其表面特性相互作用，决定了糖蛋白的特定性和不同功能。
糖蛋白可分为两类：一类是N型糖蛋白，它的糖醛基连接在氨基酸残基上；另一类是O型糖蛋白，糖醛基连接在羟基残基上。
由于其糖分子的种类和分布不同，糖蛋白在形态、稳定性和功能方面也表现出差异。
2. 糖蛋白在生物过程中的功能糖蛋白在生物系统中扮演着重要的角色。
它们是细胞外基质重要的组成部分，保持细胞形态和细胞间的黏附，也参与细胞暴露、信号转导和免疫监视等体内外生理过程。
例如，糖蛋白能够促进癌细胞侵袭和迁移，使细胞间的黏附减弱，增强癌细胞的浸润性和侵袭性。
糖蛋白在免疫过程中也起到了重要的作用，细胞膜糖蛋白上的糖类结构可以被肝脏基本排泄，自然杀伤细胞识别肿瘤细胞的标志物，细胞膜糖蛋白在肿瘤细胞转移中具有重要作用。
3. 糖蛋白不易被分解的原因糖蛋白不易被分解的原因是因为它拥有复杂的糖类结构，分子量巨大，不易形成晶格，不容易溶解。
另外，糖蛋白在体内通过糖醛基降解途径进行代谢，将其降解成葡萄糖和氨基酸等小分子物质，这一过程需要多种酶的共同作用，比如酸性水解酶和酚酸酯酶等。
这些酶在分解过程中需要消耗大量的能量，尤其是糖蛋白中N-酰基葡萄氨酸酶的降解需要多种酶的协同作用，因此糖蛋白排出体外的速度较慢。
同时，糖蛋白的复杂糖类结构决定了其具有很好的生物稳定性，减缓了其降解和代谢的速度。
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复杂型N-糖链中与Asn连接的GlcNAc上可 发生岩藻糖苷化(Man → GlaNAc),称为核心 岩藻糖。有时在五糖核心区的β-Man尚可连 接GlcNAc,称为平分型GlcNAc。
(二)O—连接糖链
采用O—连接方式的糖蛋白中，肽链 部分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨 基酸总数的 50％。这种糖蛋白的糖链中 不具有共同的核心序列，因此糖链的结 构相互之间差异较大。
又如Tf受体的第251Asn被点突变后，除 不能形成二聚体外，还被细胞内水解酶迅速 水解而不能定位于细胞膜，说明糖链的存在 对蛋白肽链可发挥屏障保护作用，使肽链免 遭细胞内蛋白酶的水解。此外研究证明N-或 O-Gal糖链末端NeuAc对防止蛋白水解也是 必需的。
2.分泌性蛋白：
糖蛋白分泌出细胞的过程也与其糖链 有关。但分泌性糖蛋白的转运对糖链的 要求并不像膜蛋白那样是严格必需的。
二、糖蛋白的结构
• 糖蛋白中糖链与多肽链的连接方式主要 有两种，二者都需要在单糖与氨基酸残 基之间形成特异的糖苷键。其余还有较 少见的两种。
• 糖链的长短，结构和数目，在各种糖蛋 白之间可以相差很大。
通常见于糖蛋白寡糖链中的单糖有8种。 葡萄糖;半乳糖（Gal）； 甘露糖（Man）； N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）； N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）； 岩藻糖（Fuc）； N-乙酰神经氨酸（NeuAc） 阿拉伯糖(Ara)等。
2.与羟脯AA连接的糖链 由(L-Ara)阿拉伯糖 的异头碳与Hyp-OH缩合而成（L-Araβ1Hyp),此糖链见于植物的细胞壁，未见于动物， 对碱稳定，糖链较短，通常由1-4个Ara残基 组成。
3.与羟赖AA连接的糖链 由半乳糖的异头碳与 羟赖AA的-OH缩合而成。仅见于胶原蛋白中， 对碱稳定，糖基化常处于Gly-X-Hyl-Gly的序 列中，该四肽可能似糖基化受体的特征结构。
2.稳定作用 有若干去糖基后的糖蛋白较糖基化状态下对温度及
pH的变化更敏感，容易发生变性。反之，将寡聚糖链连 到某些蛋白酶上，可增加其稳定性，提示寡糖成分有抵 抗外界的变性因素，稳定糖蛋白的作用。
3.抗冻作用 在南极鱼体内的抗冻蛋白中含有Galβl→3GalNAc
的双糖结构，它能够与水分子相互作用形成氢键，在细 胞内与组织中阻碍冰晶的形成，从而降低了体内水分的 冰点。
第二节 糖蛋白的结构和生物合成
一、寡糖链的结构类型 (一)N—连接糖链
含有由两个位于糖链内侧(靠近肽链侧)的N—乙 酰葡萄糖胺和3个与之相邻的甘露糖组成的五糖核 心，它可能具有指导糖蛋白在细胞内转运的功能。
N—连接糖链的糖基化位点：
携带N—寡糖链的天冬酰胺也有一定 的位置特征，它总是出现在多肽链的 Asn-X—Ser或 Asn-X—Thr序列中。其 中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。
很多糖蛋白的糖链被切除或结构改变后， 可影响其在细胞内的分栋、投送以及向细 胞外分泌。
1.细胞膜蛋白：如在T淋巴细胞上，与辅助T细胞相互作 用并作为AIDS病毒受体的糖蛋白，有两条N-糖链，缺 失其中一条即可因影响肽链的折叠而不能转运至细胞膜， 并和一种重链结合蛋白（Bip）结合而堆积于内质网中。 但肽链折叠和聚合正常的去糖链糖蛋白有时仍不能转运 至细胞膜，说明尚有其他的因素影响其转运。
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
O—连接糖链的类型
1.与丝/苏AA连接的糖链 主要由GalNAc的异头 碳与Ser/Thr的-OH脱水形成a-糖苷键，多见于粘 液蛋白（粘液蛋白型Байду номын сангаас肽链）。除GalNAc外， GlcNAc、Gal、Ara、Man以及作为末端的唾液 酸及岩藻糖也可与Ser/Thr相连接。对碱不稳定， 可引起β消除反应。此糖链不存在核心结构区。
1.溶酶体酶参与甘露糖—6—磷酸信号，与溶酶体 膜上的6-磷酸甘露糖受体识别并结合而产生定向 运输至溶酶体。 2.新合成的糖蛋白往往带有大的N—聚糖链，可能 有助于这些蛋白在内质网腔中保持良好的水溶性。 3.研究表明，有1种N—聚糖链与内质网腔中某些
糖蛋白的折叠与保留过程有关。
4.糖蛋白N-糖链参与新生肽链的折叠，维持正常 空间构象，如疱疹性病毒（VSV）。
O—糖基化也起始于内质网，第1个单糖的添 加在翻译尚未完成时就开始了；而添加末端糖基 的酶位于高尔基体内。
(三)蛋白质糖基化的调节
• 糖基转移酶具有高度的特异性。 • 寡糖链的有序性还可归因于细胞内催化
不同单糖添加的反应具有区域性。 • 糖蛋白加工酶之间存在种属变异性。 • 研究糖蛋白加工酶在不同种类的癌细胞
糖蛋白
第一节 糖蛋白研究概况
概念：糖蛋白是糖复合物中的1类，它是 指由寡糖链与其多肽链骨架共价连接而 形成的1类蛋白质。
属于糖复合物的范畴。
糖复合物根据糖链的结构、成分、同 多肽的连接位置及链型等区别可分为： 1.糖蛋白、糖肽、多糖-蛋白复合物（多
糖蛋白）——糖蛋白 2.肽聚糖、蛋白聚糖——蛋白多糖 3.糖脂、脂多糖等
典型的N-糖链通常包含一个五糖核心区： Manα1
↘ Manβ→GlcNAcβ → GlcNAcβ →Asn
↗ Manα1
以前认为这是N-糖链唯一存在的形式，近年
在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： N-乙
酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新的
N-连接方式。
N—糖链按其五糖核心外侧所连入糖基的不同 分为3类(图8—2)：
蛋白多糖与糖蛋白的区别
蛋白多糖
糖蛋白
糖链含量： 较蛋白质部分多 多
一般少于蛋白质，少数可较
糖链组成： 主要为糖醛酸、 不含糖醛酸，含N-乙酰氨基己糖、
N-乙酰氨基己糖
甘露糖、半乳糖，末端为
唾液酸及岩藻糖
糖基排列： 二糖分子连成长链
大多为分支寡糖链
与肽链连 一般为O-糖苷键连接 O-糖苷键或N-糖苷键连接
二、糖蛋白的生物合成
• 糖蛋白的生物合成N—连接与O—连接寡糖 链的生物合成过程不完全相同，但蛋白质的 糖基化过程的这两种方式都是对蛋白前体的 加工和修饰，使之形成具有特定功能的结构。
• 在这一过程中，各种寡糖链的形成都需要一 定的糖基供体以及相应的糖基转移酶，并在 细胞内特定的部位进行。
• 内质网和高尔基体是糖基化进行的主要部位。
三、糖蛋白的主要类型糖蛋白按照其多肽链与寡 糖链间连接方式的不同，主要分为三大类(图8—
1)：
(一)含有O—糖苷键，这种连接发生在丝氨酸或 苏氨酸上的羟基与乙酰半乳糖胺之间。 (二)含有N—糖苷键，在多肽链中天冬酰胺氨基 侧链上的氮原子与N—乙酰葡萄糖胺之间形成。 (三)通过磷脂酰乙醇胺将蛋白质的C—末端连至1 个聚糖上，再通过后者的葡萄糖胺与质膜上的磷 脂酰肌醇。故以这种方式存在的糖蛋白被称作 GPI锚固糖蛋白(糖基磷脂酰肌醇锚白)。
4.GPI的锚固作用
①GPI锚固方式与带有跨膜序列的蛋白质相比， 可极大地增加蛋白质在细胞膜上的活动性。②一 些GPI锚固蛋白可能与细胞内外的信号传递通路 相连接。
③有证据表明，GPI在某些上皮细胞中可使特定 的蛋白质向细胞顶部的质膜定向运送并最终在那 里定位。
（二）、对糖蛋白前体加工与折叠的特殊作用
1．高甘露糖型(highmannose) 其五糖核心以 外的部分几乎全部由甘露糖组成，通常有2～6 个甘露糖连于核心五糖上。 2．混合型(hybrid) 核心五糖除连接高甘露糖 链外，还连接由N—乙酰葡萄糖胺起始的糖链。 此型也可带平分型GlcNAc。
3．复杂型(complex) 其特点是与两个核心 а—甘露糖上的4个羟基位点相连的糖基均是 β—N—乙酰葡萄糖胺，后面可继续连接岩藻 糖，半乳糖及唾液酸等不同类型的糖基。多数 复杂型寡糖在乙酰葡萄糖胺位点后继续延伸， 可形成2～4个分枝状结构，特称为二天线，三 天线和四天线。
（三）锚固糖蛋白 (糖基磷脂酰肌醇锚蛋白)
通过磷脂酰乙醇胺将蛋白质的C—末 端连至1个聚糖上，再通过后者的葡萄糖 胺与质膜上的磷脂酰肌醇相连。故以这 种方式存在的糖蛋白被称作GPI锚固糖蛋 白(糖基磷脂酰肌醇锚蛋白)。
（四）与末端氨基相连的糖链
是一种罕见的糖链连接方式，存在于 糖尿病人，血红蛋白AIC等糖化蛋白中。 是肽链末端氨基酸的-NH2或赖氨酸的末 端-NH2与糖的醛基（-CHO）先形成 Schiff氏碱，然后重排而成。
第三节 糖蛋白中糖链的功能
一、研究糖蛋白的寡糖链生物功能的常用方法 1.比较不同糖链的同种糖蛋白的生物活性
比较不同组织细胞来源的及比较病理和正常的 组织中同一种糖蛋白活性功能，获得糖链结构与 功能关系的信息。
2.应用内切糖苷酶和外切糖苷酶
• 内切糖苷酶：肽-N-聚糖酶；肽-O-聚糖酶 主要用于研究整条糖链的生物学作用。
接方式： 有时可游离存在
分布： 主要在细胞外，各种 分布广泛，细胞内外皆有
结缔组织基质中
生理功能： 以维持结缔组织的
作用广泛，许多粘蛋白、血
功能为主
浆蛋白、膜蛋白等结构蛋白
均为糖蛋白
一、糖蛋白的分类
1.根据糖蛋白的分布与功能相结合的原则分类： 有粘液糖蛋白、血清糖蛋白、结构糖蛋白、膜 糖蛋白等。 2.根据来源分类：有哺乳动物糖蛋白、鱼和无 脊椎动物糖蛋白、植物糖蛋白、微生物糖蛋白 等。
（五）寡糖链与糖蛋白的生物活性
(一)N—连接糖链的合成过程
(一)N—连接糖链的合成过程 1．寡糖—脂质中间体的装配与转移 （形成特有的含有Glc3Man9GlcNAc2 寡糖链的寡糖—脂质中间体） 2．寡糖前体的广泛修饰
(二)O—连接寡糖的合成
O—连接寡糖的合成不需要形成寡糖脂质中间 体。它的第1个单糖是由UDP—活化糖基(多为 N—乙酰半乳糖胺)在糖基转移酶的催化下，直 接通过肽链上的丝氨酸或苏氨酸位点连到蛋白质 上。随后另一糖基转移酶催化第2个核苷酸—糖 基复合体中的单糖加入。
(二)O—连接糖链
采用O—连接方式的糖蛋白中，肽链 部分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨 基酸总数的 50％。这种糖蛋白的糖链中 不具有共同的核心序列，因此糖链的结 构相互之间差异较大。
又如Tf受体的第251Asn被点突变后，除 不能形成二聚体外，还被细胞内水解酶迅速 水解而不能定位于细胞膜，说明糖链的存在 对蛋白肽链可发挥屏障保护作用，使肽链免 遭细胞内蛋白酶的水解。此外研究证明N-或 O-Gal糖链末端NeuAc对防止蛋白水解也是 必需的。
2.分泌性蛋白：
糖蛋白分泌出细胞的过程也与其糖链 有关。但分泌性糖蛋白的转运对糖链的 要求并不像膜蛋白那样是严格必需的。
二、糖蛋白的结构
• 糖蛋白中糖链与多肽链的连接方式主要 有两种，二者都需要在单糖与氨基酸残 基之间形成特异的糖苷键。其余还有较 少见的两种。
• 糖链的长短，结构和数目，在各种糖蛋 白之间可以相差很大。
通常见于糖蛋白寡糖链中的单糖有8种。 葡萄糖;半乳糖（Gal）； 甘露糖（Man）； N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）； N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）； 岩藻糖（Fuc）； N-乙酰神经氨酸（NeuAc） 阿拉伯糖(Ara)等。
2.与羟脯AA连接的糖链 由(L-Ara)阿拉伯糖 的异头碳与Hyp-OH缩合而成（L-Araβ1Hyp),此糖链见于植物的细胞壁，未见于动物， 对碱稳定，糖链较短，通常由1-4个Ara残基 组成。
3.与羟赖AA连接的糖链 由半乳糖的异头碳与 羟赖AA的-OH缩合而成。仅见于胶原蛋白中， 对碱稳定，糖基化常处于Gly-X-Hyl-Gly的序 列中，该四肽可能似糖基化受体的特征结构。
2.稳定作用 有若干去糖基后的糖蛋白较糖基化状态下对温度及
pH的变化更敏感，容易发生变性。反之，将寡聚糖链连 到某些蛋白酶上，可增加其稳定性，提示寡糖成分有抵 抗外界的变性因素，稳定糖蛋白的作用。
3.抗冻作用 在南极鱼体内的抗冻蛋白中含有Galβl→3GalNAc
的双糖结构，它能够与水分子相互作用形成氢键，在细 胞内与组织中阻碍冰晶的形成，从而降低了体内水分的 冰点。
第二节 糖蛋白的结构和生物合成
一、寡糖链的结构类型 (一)N—连接糖链
含有由两个位于糖链内侧(靠近肽链侧)的N—乙 酰葡萄糖胺和3个与之相邻的甘露糖组成的五糖核 心，它可能具有指导糖蛋白在细胞内转运的功能。
N—连接糖链的糖基化位点：
携带N—寡糖链的天冬酰胺也有一定 的位置特征，它总是出现在多肽链的 Asn-X—Ser或 Asn-X—Thr序列中。其 中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。
很多糖蛋白的糖链被切除或结构改变后， 可影响其在细胞内的分栋、投送以及向细 胞外分泌。
1.细胞膜蛋白：如在T淋巴细胞上，与辅助T细胞相互作 用并作为AIDS病毒受体的糖蛋白，有两条N-糖链，缺 失其中一条即可因影响肽链的折叠而不能转运至细胞膜， 并和一种重链结合蛋白（Bip）结合而堆积于内质网中。 但肽链折叠和聚合正常的去糖链糖蛋白有时仍不能转运 至细胞膜，说明尚有其他的因素影响其转运。
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
O—连接糖链的类型
1.与丝/苏AA连接的糖链 主要由GalNAc的异头 碳与Ser/Thr的-OH脱水形成a-糖苷键，多见于粘 液蛋白（粘液蛋白型Байду номын сангаас肽链）。除GalNAc外， GlcNAc、Gal、Ara、Man以及作为末端的唾液 酸及岩藻糖也可与Ser/Thr相连接。对碱不稳定， 可引起β消除反应。此糖链不存在核心结构区。
1.溶酶体酶参与甘露糖—6—磷酸信号，与溶酶体 膜上的6-磷酸甘露糖受体识别并结合而产生定向 运输至溶酶体。 2.新合成的糖蛋白往往带有大的N—聚糖链，可能 有助于这些蛋白在内质网腔中保持良好的水溶性。 3.研究表明，有1种N—聚糖链与内质网腔中某些
糖蛋白的折叠与保留过程有关。
4.糖蛋白N-糖链参与新生肽链的折叠，维持正常 空间构象，如疱疹性病毒（VSV）。
O—糖基化也起始于内质网，第1个单糖的添 加在翻译尚未完成时就开始了；而添加末端糖基 的酶位于高尔基体内。
(三)蛋白质糖基化的调节
• 糖基转移酶具有高度的特异性。 • 寡糖链的有序性还可归因于细胞内催化
不同单糖添加的反应具有区域性。 • 糖蛋白加工酶之间存在种属变异性。 • 研究糖蛋白加工酶在不同种类的癌细胞
糖蛋白
第一节 糖蛋白研究概况
概念：糖蛋白是糖复合物中的1类，它是 指由寡糖链与其多肽链骨架共价连接而 形成的1类蛋白质。
属于糖复合物的范畴。
糖复合物根据糖链的结构、成分、同 多肽的连接位置及链型等区别可分为： 1.糖蛋白、糖肽、多糖-蛋白复合物（多
糖蛋白）——糖蛋白 2.肽聚糖、蛋白聚糖——蛋白多糖 3.糖脂、脂多糖等
典型的N-糖链通常包含一个五糖核心区： Manα1
↘ Manβ→GlcNAcβ → GlcNAcβ →Asn
↗ Manα1
以前认为这是N-糖链唯一存在的形式，近年
在嗜盐菌细胞表面膜糖蛋白上发现还有： N-乙
酰半乳糖胺GalNAc-Asn和Glc-Asn两种新的
N-连接方式。
N—糖链按其五糖核心外侧所连入糖基的不同 分为3类(图8—2)：
蛋白多糖与糖蛋白的区别
蛋白多糖
糖蛋白
糖链含量： 较蛋白质部分多 多
一般少于蛋白质，少数可较
糖链组成： 主要为糖醛酸、 不含糖醛酸，含N-乙酰氨基己糖、
N-乙酰氨基己糖
甘露糖、半乳糖，末端为
唾液酸及岩藻糖
糖基排列： 二糖分子连成长链
大多为分支寡糖链
与肽链连 一般为O-糖苷键连接 O-糖苷键或N-糖苷键连接
二、糖蛋白的生物合成
• 糖蛋白的生物合成N—连接与O—连接寡糖 链的生物合成过程不完全相同，但蛋白质的 糖基化过程的这两种方式都是对蛋白前体的 加工和修饰，使之形成具有特定功能的结构。
• 在这一过程中，各种寡糖链的形成都需要一 定的糖基供体以及相应的糖基转移酶，并在 细胞内特定的部位进行。
• 内质网和高尔基体是糖基化进行的主要部位。
三、糖蛋白的主要类型糖蛋白按照其多肽链与寡 糖链间连接方式的不同，主要分为三大类(图8—
1)：
(一)含有O—糖苷键，这种连接发生在丝氨酸或 苏氨酸上的羟基与乙酰半乳糖胺之间。 (二)含有N—糖苷键，在多肽链中天冬酰胺氨基 侧链上的氮原子与N—乙酰葡萄糖胺之间形成。 (三)通过磷脂酰乙醇胺将蛋白质的C—末端连至1 个聚糖上，再通过后者的葡萄糖胺与质膜上的磷 脂酰肌醇。故以这种方式存在的糖蛋白被称作 GPI锚固糖蛋白(糖基磷脂酰肌醇锚白)。
4.GPI的锚固作用
①GPI锚固方式与带有跨膜序列的蛋白质相比， 可极大地增加蛋白质在细胞膜上的活动性。②一 些GPI锚固蛋白可能与细胞内外的信号传递通路 相连接。
③有证据表明，GPI在某些上皮细胞中可使特定 的蛋白质向细胞顶部的质膜定向运送并最终在那 里定位。
（二）、对糖蛋白前体加工与折叠的特殊作用
1．高甘露糖型(highmannose) 其五糖核心以 外的部分几乎全部由甘露糖组成，通常有2～6 个甘露糖连于核心五糖上。 2．混合型(hybrid) 核心五糖除连接高甘露糖 链外，还连接由N—乙酰葡萄糖胺起始的糖链。 此型也可带平分型GlcNAc。
3．复杂型(complex) 其特点是与两个核心 а—甘露糖上的4个羟基位点相连的糖基均是 β—N—乙酰葡萄糖胺，后面可继续连接岩藻 糖，半乳糖及唾液酸等不同类型的糖基。多数 复杂型寡糖在乙酰葡萄糖胺位点后继续延伸， 可形成2～4个分枝状结构，特称为二天线，三 天线和四天线。
（三）锚固糖蛋白 (糖基磷脂酰肌醇锚蛋白)
通过磷脂酰乙醇胺将蛋白质的C—末 端连至1个聚糖上，再通过后者的葡萄糖 胺与质膜上的磷脂酰肌醇相连。故以这 种方式存在的糖蛋白被称作GPI锚固糖蛋 白(糖基磷脂酰肌醇锚蛋白)。
（四）与末端氨基相连的糖链
是一种罕见的糖链连接方式，存在于 糖尿病人，血红蛋白AIC等糖化蛋白中。 是肽链末端氨基酸的-NH2或赖氨酸的末 端-NH2与糖的醛基（-CHO）先形成 Schiff氏碱，然后重排而成。
第三节 糖蛋白中糖链的功能
一、研究糖蛋白的寡糖链生物功能的常用方法 1.比较不同糖链的同种糖蛋白的生物活性
比较不同组织细胞来源的及比较病理和正常的 组织中同一种糖蛋白活性功能，获得糖链结构与 功能关系的信息。
2.应用内切糖苷酶和外切糖苷酶
• 内切糖苷酶：肽-N-聚糖酶；肽-O-聚糖酶 主要用于研究整条糖链的生物学作用。
接方式： 有时可游离存在
分布： 主要在细胞外，各种 分布广泛，细胞内外皆有
结缔组织基质中
生理功能： 以维持结缔组织的
作用广泛，许多粘蛋白、血
功能为主
浆蛋白、膜蛋白等结构蛋白
均为糖蛋白
一、糖蛋白的分类
1.根据糖蛋白的分布与功能相结合的原则分类： 有粘液糖蛋白、血清糖蛋白、结构糖蛋白、膜 糖蛋白等。 2.根据来源分类：有哺乳动物糖蛋白、鱼和无 脊椎动物糖蛋白、植物糖蛋白、微生物糖蛋白 等。
（五）寡糖链与糖蛋白的生物活性
(一)N—连接糖链的合成过程
(一)N—连接糖链的合成过程 1．寡糖—脂质中间体的装配与转移 （形成特有的含有Glc3Man9GlcNAc2 寡糖链的寡糖—脂质中间体） 2．寡糖前体的广泛修饰
(二)O—连接寡糖的合成
O—连接寡糖的合成不需要形成寡糖脂质中间 体。它的第1个单糖是由UDP—活化糖基(多为 N—乙酰半乳糖胺)在糖基转移酶的催化下，直 接通过肽链上的丝氨酸或苏氨酸位点连到蛋白质 上。随后另一糖基转移酶催化第2个核苷酸—糖 基复合体中的单糖加入。