现代糖生物学进展
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分子生物学的新成果与展望分子生物学是研究生物分子和分子相互作用的学科,它的研究内容极为广泛,包括分子生物学、生物信息学、基因工程、蛋白质科学、结构生物学等多个分支学科。
随着科技的不断进步,分子生物学的研究取得了重大进展,为我们理解生命本质、探索生命奥秘提供了新思路和新手段。
一、新成果1. 基因编辑技术在过去的几十年中,基因编辑技术经历了从传统的不精确基因操纵到利用CRISPR-Cas9精确编辑基因的巨大飞跃。
这种先进的技术使得研究人员可以通过精确切割特定DNA序列,然后在更改基因以增强或抑制特定生物进程方面发挥作用。
因此,它可以用来进行基因疗法和遗传学研究等方面。
2. 单细胞测序技术单细胞测序技术是一种可以检测单个细胞基因表达水平的高通量RNA测序方法,允许鉴定具有微小且有意义的差异的细胞亚型。
这种技术现已成为肿瘤分子分型和治疗响应预测等领域的重要工具,同时,它也为研究胚胎发育和组织异质性提供了新的视角。
3. 人工智能与机器学习所带来的支持数据处理是分子生物学中不可或缺的一环,越来越多的研究者发现,在处理特别复杂和庞大数据的时候,人工智能技术和机器学习有了重大贡献。
通过这种方法,科研人员可以更高效的分析数据、开发新模型和挖掘潜在的关联模式。
例如,研究者可以通过深度学习(deep learning)等技术,用少量的信息生成或分类大量图像、绘制结合的分子中周围原子的导出方式等操作。
二、展望1. 分析功能修饰近年来,研究者在分析蛋白质表达和发挥功能中相关的修饰方面取得了重要进展。
例如,研究人员已开始着手对蛋白质翻译后修饰的场景展开研究。
这些修饰物可能包括磷酸化、酰化和糖基化等,产生影响来调控蛋白质功能的作用。
2. 展开测序病理学这种方法可以通过应用转录测序、DNA测序、甲基化测序等技术,为一些疾病的诊断和治疗制定新的策略。
研究者们认为,这种方法的研究成果将对肿瘤、神经退行性疾病和以RNA为主的疾病产生重大影响。
食品科技多糖的结构及其生物学功能研究进展郭 杰,贾国军,陶 蕾,王瑞雪(兰州职业技术学院,甘肃兰州 730070)摘 要:多糖绿色安全,且具有多种药理作用,得到了人们的广泛研究。
生物多糖结构复杂,目前相关研究主要集中于多糖的一级结构。
近年来的研究表明,多糖具有多种生物学功能,包括抗肿瘤、降血糖、抗辐射、增强免疫力和抗氧化等作用,在保健、医药领域具有十分广阔的应用前景。
本文从化学结构和生物学功能两方面介绍了多糖的研究进展。
关键词:多糖;结构;生物学功能Research Progress on Structure and Biological Function ofPolysaccharidesGUO Jie, JIA Guojun, TAO Lei, WANG Ruixue(Lanzhou V ocational and Technical College, Lanzhou 730070, China) Abstract: Polysaccharide is green, safe and has a variety of pharmacological effects, which has been widely studied. The structure of biological polysaccharides is complex. At present, relevant research mainly focuses on the primary structure of polysaccharides. Recent studies have shown that polysaccharides have a variety of biological functions, including anti-tumor, hypoglycemic, anti radiation, enhancing immunity and antioxidation. They have a very broad application prospect in the field of health care and medicine. This paper introduces the research progress of Polysaccharides from two aspects of chemical structure and biological function.Keywords: polysaccharide; structure; biological function多糖(Polysaccharides)是一类由单糖为基本单位,通过糖苷键连接而成的生物高分子化合物,是构成生命体的4大生物大分子之一,在机体的新陈代谢中作为信息受体参与多种信号传导[1]。
生物化学新进展随着科学技术的不断发展,生物化学领域也在不断涌现新的研究进展。
在过去几年中,生物化学研究在多领域取得了许多新的重要成果,这些成果不仅深刻地影响着生命科学和医药领域,还为人们带来了更多的思考和观点。
一、蛋白质组学研究的进展蛋白质质谱已经成为生物化学研究中最常用的技术之一。
随着技术的不断改进和完善,蛋白质质谱学研究也在不断发展。
在蛋白质组学方面,一些新的技术和策略已经引领前沿研究。
其中,研究人员利用毒蛇毒液分析蛋白质组学改变,为毒蛇毒液中的酶蛋白质标准化策略提供了一种新方法,从而在蛋白质组学研究中拓展了新的切入口。
此外,液质联用技术的不断完善,使得准确、全面地分析样品中蛋白质组成和含量成为可能。
二、蛋白质装配中的新理解蛋白质的折叠和装配是生物化学领域的重要研究领域。
近年来,许多新的研究成果为我们提供了对蛋白质折叠和装配的新认识。
研究发现,大量蛋白质装配并不是以线性方式进行的,而是通过复杂和精密的诱导和参与过程进行。
此外,许多细胞质蛋白质的折叠过程中,机器车间也会对其进行干预。
这些进展为人们深入理解蛋白质折叠应力和有关疾病发生的生物化学机制开辟了全新途径。
三、糖类化学与生物学研究的新理解糖类化学和生物学也是生物化学领域关注的重要领域。
在糖的生物学和结构化学领域,研究人员利用化学和分子生物学方法构建了实现多糖分子的合成,从而为我们深入了解糖类生物化学行为和疾病提供了理解框架。
此外,也有许多研究将糖类化学和基因组、蛋白质组学技术相结合,开拓了新的生物学研究领域。
四、基因编辑技术的进展基因编辑技术是近年来生物医学研究中的一项重大发展。
CRISPR/Cas9技术是当前用于基因编辑的最常用型号之一。
该技术用于修改生物体的基因,在基因修复、癌症治疗和细胞治疗等一系列领域具有巨大的潜力。
未来,人们还将探索基因编辑技术在农业生产中的应用。
总结:生物化学领域里涌现的新研究进展不仅丰富了科学家的思考和研究方向,也拨动了公众的健康和生命关切。
糖组学中糖蛋白糖链的研究技术及进展1988年牛津大学Dwek教授在Annual Review of Biochemistry上发表了题为“Glycobiology” (糖生物学) 的综述,首次提出了糖生物学这一概念,标志着糖生物学这门学科的诞生[1]。
在十几年后,糖生物学在糖链结构、生物合成、生理功能等方面取得了极大地进展。
作为第3种生命信息分子的糖链正越来越受到重视,于是糖组学被誉为是继基因组学和蛋白质组学后的第三领域。
糖组是指细胞内所有的糖链,包括糖复合物[2]。
糖组学是研究糖链的表达、调控和生理功能的科学,通过研究糖链确定基因所携带的遗传信息与功能之间的关系。
糖组学的研究依赖于糖组研究技术的发展,其中糖蛋白和糖链的研究技术比较成熟,本文主要对这两方面进行综述。
1.糖组学研究的内容及意义基因对生命活动的调控是由基因所编码的蛋白质及其所合成的糖链和脂类来体现的,因此基因功能的阐明不仅需要基因组学的研究,还必须开展蛋白质组学和糖组学的研究。
糖链、核酸和蛋白质都是生物大分子,但是糖链的结构远比核酸和蛋白质复杂,这是由于聚糖的糖单位之间糖苷键的链接方式的多样性[3]。
糖链参与几乎所有真核生物的每一生命过程,其功能是复杂而多样的在分子内,糖蛋白糖链影响蛋白质的折叠、溶解度、半衰期、抗原性及生物活性等。
在分子间,糖链可以通过糖基化影响蛋白的功能,更重要的是还与信号传递、细胞通讯密切相关。
.糖与糖之间的相互作用介导细胞-细胞相互作用也被证实.因此糖组学的重要研究内容之一就是作为信息分子的糖类如何在细胞识别和信号传导中发挥作用[4]。
为了研究糖类在细胞识别和信号传导中的作用首先要完成4个方面:什么是基因编码糖蛋白,即基因信息;实现被糖基化的位点,即糖基化信息;聚糖结构,即结构信息;糖基化功能,即功能信息[5]。
目前预测细胞内超过50%的蛋白质为糖蛋白,在这些糖蛋白中蛋白质是生理功能的主要承担者,而糖链则通过改变蛋白质的折叠方式、生物活性、溶解度、疏水性、聚合、降解、电荷、粘度及质量,对蛋白质的功能起修饰作用。
糖类的分子生物学研究进展糖类作为一种广泛存在于生命体中的分子,其生物学作用备受关注。
近年来,糖类的分子生物学研究进展迅速,不断揭示其复杂的生理和病理机制。
本文将从糖类的合成、识别和代谢等方面,综述糖类分子生物学的研究进展。
一、糖类的合成糖类的合成是生命体内一种基本的代谢过程。
糖类合成途径包括糖异生、糖原合成和糖化作用等。
其中,糖异生是通过非糖营养物质合成糖类,其主要途径为糖异生途径和光合作用。
糖异生途径通过糖异生酶催化将丙酮酸、乳酸、甘油等转化为糖类,参与糖异生途径的酶包括磷酸甘油脱氢酶、磷酸已酸酯酶等。
光合作用则通过光合色素在光能的作用下,将二氧化碳转化为葡萄糖。
糖原合成是指通过葡萄糖转化生成糖原,其主要途径为糖原合成酶的作用。
糖化作用是指非酶催化下糖类和胺基酸、核酸和脂肪酸等化合物的结合反应,产生糖基化产物。
目前,糖类合成途径的研究主要关注糖异生途径和糖原合成的调控机制,通过深入研究酶的结构和功能,揭示其在糖类合成中的作用机制,为糖类代谢异常性疾病的治疗提供理论基础。
二、糖类的识别糖类在生命活动中扮演着重要的角色,其作用主要通过与细胞表面的糖类受体相互作用实现。
细胞表面的糖类受体主要包括糖基化蛋白、蛋白质酶和凝集素等。
其中,糖基化蛋白是指由糖基化修饰的蛋白质,在生命体内广泛存在,其糖基化方式包括N-糖基化、O-糖基化和酰胺基酸糖基化等。
糖基化蛋白通过糖基化部位的不同,发挥着不同的生物学功能,包括发挥信号转导、调节细胞凋亡和调节细胞黏附作用等。
蛋白质酶是指具有糖类酶活性的酶,其主要作用是催化糖类水解反应。
凝集素是一种可以结合糖类的蛋白质,其主要作用是介导细胞黏附和相互作用。
当前,糖类识别领域的研究重点是糖基化蛋白的生物学功能和糖类受体的结构和功能,为糖类的药物靶点开发提供理论基础。
三、糖类的代谢糖类代谢是指生命体内糖类的利用和分解过程。
糖类代谢主要分为糖的吸收、利用和储存等三个方面。
糖的吸收是指糖类从肠道吸收到血液中,其主要途径为GLUT和SGLT。
生物化学研究中的新进展与发现生物化学研究是一个既古老又前沿的学科,是研究生命体系中分子层面的化学转化及其生物学意义的学科。
在过去的几十年里,科学家们在这一领域中取得了许多重大发现和突破。
本文将从分子层面讲述生物化学研究中的新进展和发现。
蛋白质结构研究蛋白质是生命的基本分子,是体内构成细胞和组织器官、参与代谢调节的重要分子。
蛋白质功能与其结构密切相关。
过去的几十年里,科学家们通过X射线晶体学、核磁共振等方法,解析了大量蛋白质的结构,并对其功能进行深入研究。
其中最有代表性的是核糖体的结构,这一研究成果有望引发新药的开发。
糖基化修饰研究糖基化修饰是一种重要的蛋白质修饰方式。
糖基化修饰会对蛋白质的稳定性、溶解度、活性、定位、作用对象等方面产生重要影响。
科学家们通过识别不同的糖基化修饰类型,研究糖基化修饰的作用和机制,为解决相关疾病的治疗提供新思路。
膜蛋白的研究细胞内外的分离可以归结为两种基本的生物膜——细胞膜和细胞器膜。
生物膜是由蛋白质和脂质组成,其中膜蛋白是生物膜的重要组成部分。
关于膜蛋白的结构和功能,一直是生物化学研究的热点之一。
科学家们在近年来的研究中发现了一些新的膜蛋白,这些膜蛋白的发现将有利于我们深入了解生命的机制。
代谢途径的研究代谢途径是维持生物体能量、物质平衡及生成新生物分子的一系列化学反应。
代谢途径的研究在生物化学研究中具有重要意义。
通过对代谢途径中重要酶及其催化机制的探究,科学家们能够揭示出许多新代谢途径,并为生理状况的评估、疾病的治疗提供新靶点。
生物化学技术的创新生物化学技术是研究生物分子的一种重要手段。
近年来,生物化学技术得到了快速和广泛的发展,如利用人工智能算法设计新药、在细胞外表面制造新的蛋白质、三维打印等。
生物化学技术的创新将进一步推动生物化学研究的进展,并为医药工业发展带来新的机会和挑战。
总之,生物化学研究是一个充满生命力的、不断进步的学科。
在未来的发展中,我们期待着更多的新进展和发现。
糖代谢的研究与糖新生物学的研究进展0902012010摘要:糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物.在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose,Glc)及糖原(glycogen,Gn).葡萄糖是糖在血液中的运输形式,在机体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等,是糖在体内的储存形式.葡萄糖与糖原都能在体内氧化提供能量.食物中的糖是机体中糖的主要来源,被人体摄入经消化成单糖吸收后,经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢.机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他己糖代谢等.关键字:糖代谢,研究进展,糖原组学,食物中的糖代谢的基本概念机体内的化学反应是在酶的催化下完成的。
在细胞内这些反应不是相互独立的,而是相互联系的,一个反应的产物可能就是下一个反应的底物,这样构成一连串的反应,称之为代谢途径(pathway),由不同的代谢途径相互交叉构成一个有组织有目的的化学反应网络(network),称为代谢(metabolism)。
体内的代谢途径主要分为两类:一类是由大分子(多糖、蛋白、脂类等)不断降解为小分子(如CO2,NH3,H2O)的过程称之为分解代谢(catabolism);另一类是由小分子(如氨基酸等)生成大分子(如蛋白质)的过程称之为合成代谢糖的消化和吸收食物中的糖主要是淀粉,另外包括一些双糖及单糖。
多糖及双糖都必须经过酶的催化水解成单糖才能被吸收。
食物中的淀粉经唾液中的α淀粉酶作用,催化淀粉中α-1,4-糖苷键的水解,产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽寡糖及糊精。
由于食物在口腔中停留时间短,淀粉的主要消化部位在小肠。
小肠中含有胰腺分泌的α淀粉酶,催化淀粉水解成麦芽糖、麦芽三糖、α糊精和少量葡萄糖。
在小肠黏膜刷状缘上,含有α糊精酶,此酶催化α极限糊精的α-1,4-糖苷键及α-1,6-糖苷键水解,使α-糊精水解成葡萄糖;刷状缘上还有麦芽糖酶可将麦芽三糖及麦芽糖水解为葡萄糖。
现代糖生物学进展在网上找到一篇现代生物学进展的文章,觉得非常不错,现录下来,有空闲时慢慢欣赏: 什么是糖生物学,简单地说就是研究多糖及其衍生物的结构、生物合成及生物学功能的科学。
多糖是生物高分子家族中一个最丰富多彩的成员,广泛存在于各种植物、动物、微生物组织中,具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖等多种生物活性。
其最大优点是毒副作用小,来源广泛,资源丰富。
尤其是来源于中草药的植物多糖,受到许多国家的重视。
20世纪末,糖生物学开始蓬勃发展而引起世人注意,它是糖化学和生物学研究相结合的新兴学科,主要研究糖类化合物的结构、生物合成和生物学功能。
本专题旨在介绍糖生物学的历史,糖生物学研究的内容,糖缀合物中糖链的结构及其生物学功能,天然多糖的组成及结构,天然多糖的生物学功能,以及糖生物学研究的发展等。
1 糖生物学的历史“糖生物学”起初由糖化学开始,而后是糖生物化学。
20世纪初期,糖类化合物的化学、生物化学和生物学曾引起科学界很多人的关注。
当糖生物化学研究积累了大量的资料,发现糖类化合物的研究与生物学的诸多领域出现了交叉,这就孕育了糖生物学的出现。
1988年,一篇以“糖生物学”为题目的综述刊登在当年的“生物化学年评”,由此宣告了糖生物学这一分支学科的正式诞生。
然而,当时由于糖类化合物自身结构的复杂性,使之难于测序,致使糖类化合物的研究远远滞后于蛋白质、核酸和脂类的研究。
因此,人们为研究这些糖类化合物建立了一些新的工艺方法,这也为分子生物学研究领域开辟了另一个新的前沿,称为“糖生物学(glycobiology)”。
20世纪末期,糖基转移酶转基因细胞的产生,钙粘素N-CD1单晶三维结构的阐明,肝素抗凝血五糖模拟物的合成,这些研究的出现极大地推动了糖生物学学科的发展。
随后,科学家将糖化学和生物化学的传统原则与现代细胞和分子生物学对聚糖的研究相结合,而创用了“糖生物学”一词。
如今“糖生物学”已经得到了广泛的认可,并创立专门的生物学杂志,日益壮大的科学学会和著名的戈登研讨会议,这些都是以“糖生物学”来命名的。
目前糖生物学广义地被定义为,研究自然界中广泛分布的糖类(糖链或聚糖)的结构、生物合成和生物学功能的一门科学。
实际上,糖生物学的研究焦点是糖类与其他分子的关系。
糖生物学的研究包括对糖类化合物的命名,对其生物合成、结构和化学合成以及生物学功能的研究,还涉及部分分子遗传学、细胞生物学、生理学和生物化学这些基础学科方面的研究。
2 糖生物学研究的主要内容近年来,糖生物学研究的主题主要基于如下问题:(1)糖类化合物与其受体之间相互作用的分子机制如何?(2)应以何种功能实验来阐明糖类化合物的生物学角色?(3)如何将糖类化合物更好地应用于医疗保健中?若要完全解决糖生物学的这些基本问题,尚需数十年的努力。
然而,迄今为止,人们已经揭示出糖类化合物的部分生物学功能,将在下述内容中加以介绍。
3 糖生物学研究领域中的常见术语人们将糖定义为多羟基醛或多羟基酮的化合物,或者能水解出上述单体的化合物。
而单糖是一类不能水解为更简单的糖单位的化合物。
单糖在其碳链末端有一个羰基(即醛基),或者在碳链内部的一个碳原子上有一个羰基(即酮基)。
这两种单糖称为醛糖或酮糖。
游离的单糖可以以直链或环状形式存在。
图2-1 单糖的存在形式一般来说,碳水化合物含有多个单糖(monosaccharide),它们连在一起成为寡聚体或多聚体,又叫做寡糖或多糖。
糖苷键是将一个单糖和另一个残基相连的共价键,特别是通过异头碳上的羟基和另一个残基相连。
按照氧与异头碳的关系又可分为α连接或β连接。
尽管其顺序和组成一样,但这两种类型的连键各具有不同的结构性质和生物功能。
糖缀合物(glycoconjugate)是指含有单糖的糖基部分以共价键与另一种天然构件单位(如氨基酸、肽类或脂类)相连的大分子,例如糖蛋白(glycoprotein)、糖脂(glycolipid)和蛋白聚糖( protoglycan)。
每一种糖缀合物都是一个或多个单糖或多个寡糖单位(即糖体,glycone)以共价键和另一个非糖组分(即配糖体,aglycone)结合。
糖缀合物中没有和配糖体结合的寡糖通常都能保留其末端单糖组分的还原性。
因此,该末端又称为还原末端,另一端则称为非还原末端。
这与核酸链的3’端与5’端之分,多肽链的氨基端和羧基端之分相类似。
4 糖缀合物中糖链的结构及其生物学功能由单糖引起的糖链变化多于氨基酸或核苷酸。
核苷酸和蛋白质都是线性多聚物,都只有一种基本的连接键。
而理论上,每一个单糖都能以一个α或β键与链中的另一个单糖的一个或几个位点连接,或与其他单糖分子连接。
由此可知,3个氨基酸或3个核苷酸都只能产生6种变体,但3个己糖根据考虑因素的不同,可组成三糖种类的数目在1056到27648之间。
如果聚合体中的单位个数增加,其差值还会进一步增大。
对于己糖的六聚体,其可能的组合可达万亿之多。
因此,理论上,在复杂的生物体系中,可能存在的糖的数量是不可思议的。
对于学习糖生物学的学生来说,值得庆幸的是,自然界存在的生物大分子只含有少数的单糖,其结合键型的数目也十分有限。
但对于从事糖生物学研究的人员来说,该领域仍有很大的研究空间等待开发。
随着糖链结构分析技术的进步和分子生物学技术的发展,研究糖链功能的方法和技术,如内切酶、外切酶、糖链合成的抑制剂的应用、DNA定点突变技术和糖基转移酶基因工程技术的快速发展,糖链的生物学功能也已逐渐得到阐明。
研究结果表明,糖链作为信息分子参与细胞生物几乎所有的生命过程,特别是在细胞分化、发育、免疫、老化、癌变、信息传递等生命和疾病过程中起着特异性的识别、介导与调控作用。
4.1 调控机体免疫应答糖链通过糖蛋白的抗原性和免疫原性与免疫应答相互关联。
糖链对糖蛋白抗原性的影响:有些糖链可以被抗体识别。
例如人类免疫系统中就存在着以特异性糖基决定簇为靶点的循环抗体。
含量约占循环免疫球蛋白G(IgG)家族1%的一类IgG,可对Gal(α1-3)Gal(b1-4)GlcNAc表位发生特异性结合。
ABO血型系统是第一个与遗传病无关的单纯的人类特征多态性的体现,也是糖链被抗体识别的经典之作。
GalNAc(α1-3)[Fuc(α1-2)]Gal(b 1-) AGal(α1-3)[Fuc(α1-2)]Gal(b 1-) BFuc(α1-2) Gal( b 1-) O(H)作为ABO(H)抗原基础的糖链结构依赖于为糖基转移酶编码基因的特性与形式,同时决定了它们的合成。
这些抗原的结构最初是在红细胞表面被发现的,因此又被命名为“血型抗原”。
后来,在其它组织和人体分泌物中也发现其存在。
ABO分类是基于在红细胞表面A抗原与B抗原的存在与否,以及当相应的抗原缺失时,在血浆中两种抗体(即抗A 和抗B)的存在为分类依据的。
若A-或B-型中的糖链结构不进一步修饰,则称为O型或H型,这种血型通过抗-H抗体来确定。
ABO(H)抗原的基础——糖链结构取决于以下两个因素,即遗传因素和编码糖基转移酶的基因的表达,该基因的表达决定了糖基转移酶的合成。
少数情况下,在O型个体的所有细胞中均表达H抗原,即红细胞糖蛋白的α-1,2-海藻糖的末端存在半乳糖残基。
A、B以及AB血型的抗原还需进一步糖基化,在各自酶的催化下,分别加上一个N-乙酰半乳糖胺或半乳糖残基。
糖链对糖蛋白免疫原性的影响:人类免疫系统能产生癌细胞合成的“拟糖链”抗体。
因为在癌症病人的血浆中能够检测出带有糖表位的肿瘤相关抗原(TAAs)或这些TAAs的抗体,通过测定TAAs或TAAs抗体的有无可以对一些癌症进行免疫诊断,并且通过测定它们的含量可以对肿瘤的发展进行跟踪。
关于以TAAs的单克隆抗体为基础进行癌症免疫治疗的问题,多年来已经做了许多尝试,虽然获得的抗体与肿瘤细胞之间的某些作用机理尚不明确而未取得成功,但它仍具有广阔的发展前景。
4.2 介导细胞识别信号当人们对糖缀合物中糖链的生物学作用研究深入后,“作为识别信号的糖链”这一概念迅速发展起来,并通过对各种膜(包括病毒、细菌、真菌、植物和低等、高等动物)表面上糖缀合物的大量研究得到了系统地发展。
糖缀合物中糖链的作用由参与分子与膜之间的相互作用迅速发展为参与膜与膜之间的相互作用,由此加深对细胞识别和粘附的分子机制的认识,这些都能促进对膜上糖缀合物功能的研究。
由于癌细胞膜上某些糖缀合物结构被明显修饰,癌细胞膜上出现的畸形分子或许与癌细胞的反常行为和瘤转移有关。
事实上,修饰后的糖缀合物可能作为抗体识别信号在原处发挥作用,这也解释了癌细胞的分散和逃离,而且,它们可以成为血管内皮细胞的识别信号,同时对次生肿瘤的形成起到重要作用。
凝集素是能够识别某些具有特定结构特征的糖链的糖蛋白,通过与糖形成非共价连接,进而完成特异性的识别。
每个凝集素分子含有两个或两个以上糖结合位点,即糖类识别域(CRD)。
从CRD的数目看,凝集素是二价的或多价的,因此在两个或多个细胞表面可以通过与糖基结合来完成细胞间的交联,形成细胞聚集物,称作凝集。
通过凝集素发生的红血球凝集,即高度糖基化的血红细胞凝集,被称为凝血。
凝血是凝集素的一个重要特征,经常用作凝集素的检测和定性。
凝集素是一类大小、结构和分子构造变化多样,尤其是糖识别域多样的异质低聚糖蛋白。
根据与它们最具亲和力的单糖的类型可将凝集素分为五种类型:(1)与甘露糖结合型,(2)与半乳糖和乙酰氨基半乳糖结合型,(3)与乙酰氨基葡萄糖结合型,(4)与L-岩藻糖结合型,(5)与N-唾液酸结合型。
某些凝集素的特异性非常强,可以区分葡萄糖与半乳糖或乙酰氨基半乳糖与乙酰氨基葡萄糖。
因此,凝集素可以作为一种特异工具,从糖缀合物中“钓”出特定的糖蛋白。
另一些凝集素结合单糖的特异性相对较低,例如很多被称为“甘露糖特异的”凝集素也可以与L-岩藻糖结合。
还有一些凝集素并不选择性的与单糖部分结合,而是与糖缀合物中复杂的寡糖片断相互作用。
因此,依据体外实验的单糖特异性对凝集素进行分类是对凝集素本身的特异性的简化,而凝集素本身的特异性通常是更加复杂并难以描述的。
动物体内存在的凝集素有三个亚类:(1)S-型凝集素,(2)C-型凝集素,(3)P-型凝集素。
S-型凝集素也被称为半乳凝素。
许多不同类型的细胞都能表达半乳凝素,它们不只存在于浆核和细胞核中,也存在于细胞外,参与细胞黏附作用。
它们发生结合作用通常需要还原基团如巯基。
半乳凝素特异地结合β-半乳糖基,而且它们中的一些也能识别N-乙酰葡萄糖胺。
C-型凝集素是一大类糖结合蛋白,它们在结合过程中需要Ca2+。
它们包含有胞吞凝集素、胶原凝集素和选择素。
胞吞凝集素是具有不同糖特异性的膜结合受体。
一个重要的例子就是,哺乳动物肝脏中的无唾液酸糖蛋白受体,它与半乳糖和N-乙酰半乳糖胺结合。