糖基转移酶和糖苷酶ppt课件
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糖和苷 ppt课件
27
（八）糖醛酸：单糖中的伯醇基被氧化成羧基的化合物。
CHO
CHO
COOH
D-葡萄糖醛酸 （ D-glucuronic acid）
D-半乳糖醛酸 （D- galactocuronic）
COOH
（九）糖醇 ：单糖中的羰基被还原成羟基的化合物。
CH2OH CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-山梨醇 （D-mannitol)
糖、核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动
所必需的四大类化合物。
按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）
和多糖等。
ppt课件 3
二、苷类又称配糖体(glycosides)，是由糖 或糖的衍生物等与另一非糖物质通过半缩醛 或半缩酮的羟基与苷元脱水形成的化合物。
非糖体－X－糖（X＝C、O、S、N）
非糖体：黄酮类、蒽醌类、生物碱类、萜类等
19
第一节 单糖的立体化学
六 糖的构象
a 键 e 键的书写方法：
O
• 面上的碳a键在面上 • 面下的碳a键在面下 • e 键隔键平行
ppt课件
•20
20
必须记住的十种常见单糖：
OH
4 6 5 3 2
OH O OH HO 1 OH HO HO O H HO OH
OH O
HO
OH O OH OH
4
OH HO
D-葡萄糖 六元氧环—吡喃环
ppt课件
β-D-萄萄吡喃糖（63.6%）
•8 ） α -D-萄萄吡喃糖（36.4% 8
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃
糖和吡喃糖。
H H HO H H CH2OH OH OH H OH O
HO H HO H H
（八）糖醛酸：单糖中的伯醇基被氧化成羧基的化合物。
CHO
CHO
COOH
D-葡萄糖醛酸 （ D-glucuronic acid）
D-半乳糖醛酸 （D- galactocuronic）
COOH
（九）糖醇 ：单糖中的羰基被还原成羟基的化合物。
CH2OH CH2OH
CH2OH
CH2OH
D-山梨醇 （D-mannitol)
糖、核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动
所必需的四大类化合物。
按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）
和多糖等。
ppt课件 3
二、苷类又称配糖体(glycosides)，是由糖 或糖的衍生物等与另一非糖物质通过半缩醛 或半缩酮的羟基与苷元脱水形成的化合物。
非糖体－X－糖（X＝C、O、S、N）
非糖体：黄酮类、蒽醌类、生物碱类、萜类等
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第一节 单糖的立体化学
六 糖的构象
a 键 e 键的书写方法：
O
• 面上的碳a键在面上 • 面下的碳a键在面下 • e 键隔键平行
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•20
20
必须记住的十种常见单糖：
OH
4 6 5 3 2
OH O OH HO 1 OH HO HO O H HO OH
OH O
HO
OH O OH OH
4
OH HO
D-葡萄糖 六元氧环—吡喃环
ppt课件
β-D-萄萄吡喃糖（63.6%）
•8 ） α -D-萄萄吡喃糖（36.4% 8
单糖在水溶液中形成半缩醛环状结构，即成呋喃
糖和吡喃糖。
H H HO H H CH2OH OH OH H OH O
HO H HO H H
2.糖与苷- PowerPoint 演示文稿
⑷ 吡喃糖苷中：
① 吡喃环C5上取代基越大越难水解，
水解速度为：
五碳糖 > 甲基五碳糖 > 六碳糖 > 七碳糖
② C5上有-COOH取代时，最难水解
（因诱导使苷原子电子密度降低）
⑸ 糖中取代基 去氧糖 > 羟基糖 > 氨基糖
——生命活动所必需的四大类化合物。
第一节 单糖的立体化学
定义：
单 糖 （ monosaccharides ） 是 多羟基醛或酮，是组成糖类及其衍 生物的基本单元。
从3C糖至8C糖天然界都有存在。
结构表示法： Fischer投影式 Haworth投影式 构象式
一、单糖的绝对构型 单糖Fischer投影式中距碳基最远的那
多糖、低聚糖、单糖、苷类——Molish反应=？
三、羟基反应
糖的-OH反应——醚化、酯化和缩醛(酮)化
反应活性： 最高的半缩醛羟基（C1-OH） 其次是伯醇基（C6-OH） 仲醇次之
（一）醚化反应
1．醚化反应的种类： 甲醚化，三甲硅醚化和三苯甲醚化反应
2．醚化反应的影响因素：
① 酸性：
-COOH>-ph-OH>R-OH
1.苷原子质子化 2.脱去中性分子，断键生成阳碳离子…… 3.在水中溶剂化而成糖。
O
+H+
OR
H+
O
- ROH
+H2O
OR
中间体
O
+ - H+
OH2
O
H,OH
O
+H
阳碳离子
O H
半椅式
（二） 影响水解反应因素： 苷原子的碱度，即苷原子的电子云密度 苷原子的空间环境与竞争H+的影响
糖基转移酶和糖苷酶讲义
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
糖基转移酶的应用
采用同样技术路线研究与乳腺癌转移相关 的糖基化改变，并从结构上描述糖链，旨 在将其作为乳腺癌和其他实体肿瘤诊断工 具和免疫治疗靶点。
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
糖基转移酶的应用
糖基转移酶在糖类合成中的应用 糖类药物在治疗炎症、用作肿瘤疫苗和抗 病毒等方面都有其独特的功效。 现在普遍使用的糖类合成方法有两种： 化学合成和酶促合成 化学合成近年来取得一些进展，提出了一种 全自动寡糖合成法，但在天然复合产物中以 一种糖代替另一种糖仍然困难。 酶促合成的产量高、产物具有特异立体化学 异构性。
第八章 糖基转移酶和糖苷酶
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
第一节 糖基转移酶
(Glycosyltransferases) 糖基转移酶是一系列参与催化双糖、聚糖 和糖复合物中糖链合成的一类酶。 负责将活性供体(通常是NDP-糖)的单糖转 移到糖、蛋白质、脂类、核酸分子上，完 成糖基化反应。 目前发现的糖基转移酶有100多种，其主要 分布在内质网和高尔基体。
糖基转移酶的催化特性-Glc，合成纤维素时是 GDP-Glc。 对受体的专一性，在糖蛋白的N-糖苷键连 接的糖链的外周有6种不同的方式连接的N乙酰葡糖胺(GIcNAc),它们连接在不同甘露 糖基(Man)的不同糖基上，分别有6个不同 的糖基转移酶负责它们的转移，每个酶又 对应不同的受体 。
TOOLS FOR GLYCOBIOLOGY
糖基转移酶的结构域
催化域，为管腔中的最大结构域，呈球状， 约含310-430个(最长可达720个左右)氨基 酸残基，为糖基转移酶最重要的催化区域。
第8章 糖代谢1_PPT幻灯片
二、单糖分解
“三羧酸循环” 有氧情况
“乙醛酸循环”
CO2 + H2O
好氧
生物
“糖酵解” 丙酮酸
缺氧情况 “乳酸发酵”
乳酸
葡
不需氧
厌氧 “乳酸发酵”、“乙醇发酵”
萄
生物
乳酸或乙醇
糖
“磷酸戊糖途径”
需氧
CO2 + H2O
重点
8.2 糖原的分解与合成代 谢
糖原（glycogen)是由许多葡萄糖分子 聚合而成的带有分支的高分子多糖类化 合物。
8.1 生物体内的糖
8.1.1 分类
肌糖原－能源 动物干重2％
结缔组织－结构糖 韧带－结构糖
多羟基醛或酮及其缩聚物和衍生物的总称。
单糖 （monosaccharide ） 根据聚合度 寡糖 （oligosaccharide ）
多糖 （polysaccharide ）
二羟丙酮
（半乳糖 葡萄糖 果糖）
饥饿时，主要靠肝糖原分解维持血糖。
运动时，肌糖原分解供能
8.2.1 糖原的分解
• 分步反应：
①从糖链的非还原端开始
磷酸化酶
糖原( G n) + H3PO4
糖原(Gn-1) + G-1-P
磷酸化酶只能分解α-1,4-糖苷键，对α-1,6-糖苷键无作用。
脱分支：
4 3
2 1
9 8 76 5 4 3 2 1
转移酶
1
1 2 1 1 1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1
α-1,6-糖苷酶
+
1 2 1 1 1 0 987 654321 G
α-1,6-糖苷酶和转移酶为同一种酶的种活性， 合称脱支酶（debranching enzyme）。
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
糖基转移酶与糖苷酶
功能：催化糖苷键的合成（ O-, N-, S-, or C-glycoside ） 供体：活化的糖磷酸 受体：亲核基团（蛋白、脂、核酸、糖、小分子），通常为-OH
Leloir donors：
糖供体底物
Non-Leloir donors：
Leloir: 阿根廷生物化学 家，研究核苷酸 代谢，1970， 诺贝尔化学奖
催化机理
Inverting: SN2 nucleophilic attack at the C1 atom
鎓
Retaining: double displacement mechanism
糖基转移酶辅因子ห้องสมุดไป่ตู้
Many, but not all, glycosyltransferases utilize divalent metal ion cofactors such as Mn2+ and Mg2+. … mainly in glycosyltransferases that are diphosphonucleosidedependent.
Derivative synthesis
Rossmann-type domains (for nucleotide binding)
GT-A fold: SpsA from Bacillus subtilus
GT-B fold: beta-glucosyltransferase from bacteriophage T4
Transglycosylase from Staphylococcus aureus
第二节 糖基转移酶及其应用
主要内容
糖转移酶简介 糖基转移酶在合成中的应用
糖转移酶简介
• Glycosyltransferases 应用‘activated’ sugar phosphates 作 为糖供体，合成 glycosidic linkage ，糖受体通常为 nucleophilic group, usually an alcohol. 生成的糖苷可以为 O-, N-, S-, or C-glycoside
Leloir donors：
糖供体底物
Non-Leloir donors：
Leloir: 阿根廷生物化学 家，研究核苷酸 代谢，1970， 诺贝尔化学奖
催化机理
Inverting: SN2 nucleophilic attack at the C1 atom
鎓
Retaining: double displacement mechanism
糖基转移酶辅因子ห้องสมุดไป่ตู้
Many, but not all, glycosyltransferases utilize divalent metal ion cofactors such as Mn2+ and Mg2+. … mainly in glycosyltransferases that are diphosphonucleosidedependent.
Derivative synthesis
Rossmann-type domains (for nucleotide binding)
GT-A fold: SpsA from Bacillus subtilus
GT-B fold: beta-glucosyltransferase from bacteriophage T4
Transglycosylase from Staphylococcus aureus
第二节 糖基转移酶及其应用
主要内容
糖转移酶简介 糖基转移酶在合成中的应用
糖转移酶简介
• Glycosyltransferases 应用‘activated’ sugar phosphates 作 为糖供体，合成 glycosidic linkage ，糖受体通常为 nucleophilic group, usually an alcohol. 生成的糖苷可以为 O-, N-, S-, or C-glycoside
糖基转移酶的研究概述
糖基转移酶的研究概述邓传怀（河北大学生命科学学院２０１２生物技术中国保定０７１０００）摘要糖基转移酶在生物体内催化活化的糖连接到不同的受体分子，如蛋白、核酸、寡糖、脂上，糖基化的产物具有很多生物学功能并具有高度的底物专一性。
本文综述了糖基转移酶的种类、功能、特性及其在组合生物合成中的应用与研究前景。
关键词糖基转移酶结构功能应用Outline about research ofglycosyltransferasesDeng Chuanhuai( College of Life Sciences , Biotechnology 2012, Hebei University ,Baoding )Abstract Glycosyltransferase catalyzing the biosynthesis of the sugar attached to different activated receptor molecules, such as proteins, nucleic acids, oligosaccharides, the lipid glycosylation product has many biological functions with a high degree of substrate specificity[1]. In glycosylation project, carried out by enzymatic protein glycosylation and important means of natural glycosylated glycoproteins to study the structure and function of glycoproteins[2].This article provides anoverview of the categories, functions, characteristics of Gtfs, their app lications in combinatorial biosynthesis, and the p rospects for research.Key Words Glycosyltransferase Structure and Function Application糖基转移酶是广泛存在于内质网和高尔基体内的一大类酶类[3]，参与体内重要的活性物质如糖蛋白和糖脂中糖链的合成。
糖类和苷类PPT课件
13
（一）单糖
1、常见的单糖及其衍生物
（1）五碳醛糖：D-木糖（D-xylose，xyl）、L-阿拉伯糖
（L-arabinose，ara）。
（2）甲基五碳糖：L-夫糖（L-fucose，fuc）、D-鸡纳
糖（D-quinovose）、L-鼠李糖（L-rhamnose，rha）。
D-木糖
L-阿拉伯糖
——生命活动所必需的四大类化合物。
化学结构：多羟基内半缩醛(酮)及其缩聚物。根
据其分子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和
多糖。
4
二、糖类的结构与分类
根据其能否水解和分子量的大小可分为：
单糖(monosaccharides) ：不能再被简单地水解 成更小分子的糖。如葡萄糖、鼠李糖等。
低聚糖(oligosaccharides)：由2～9个单糖聚合而 成，也称为寡糖。如蔗糖、麦芽糖等。
要存在于强心苷等成分中。 ②氨基糖：单糖的伯或仲羟基被置换为氨基，就成为氨基糖。
天然氨基糖存在于动物和菌类中较多。自然界亦发现一些有分支碳链 的糖，如D-芹糖。
16
2、单糖的构型
（1）绝对构型：在哈沃斯（Haworth）式中，只要看六
碳吡喃糖的C5（五碳呋喃糖的C4）上取代基的取向，向上 的为D型，向下的为L型。
HO OH
OH O
OHHOHO ,H HO
OH HO O
OH HO ,H
OH
（4）六碳酮糖：D-果糖（fructose，fru）
O HO (OH)CH2OH HO OH
15
（5）糖醛酸：D-葡萄糖醛酸（D-glucuronic acid）、D-
半乳糖醛酸（D-galacturonic acid）等。
（一）单糖
1、常见的单糖及其衍生物
（1）五碳醛糖：D-木糖（D-xylose，xyl）、L-阿拉伯糖
（L-arabinose，ara）。
（2）甲基五碳糖：L-夫糖（L-fucose，fuc）、D-鸡纳
糖（D-quinovose）、L-鼠李糖（L-rhamnose，rha）。
D-木糖
L-阿拉伯糖
——生命活动所必需的四大类化合物。
化学结构：多羟基内半缩醛(酮)及其缩聚物。根
据其分子水解反应的情况，可以分为单糖、低聚糖和
多糖。
4
二、糖类的结构与分类
根据其能否水解和分子量的大小可分为：
单糖(monosaccharides) ：不能再被简单地水解 成更小分子的糖。如葡萄糖、鼠李糖等。
低聚糖(oligosaccharides)：由2～9个单糖聚合而 成，也称为寡糖。如蔗糖、麦芽糖等。
要存在于强心苷等成分中。 ②氨基糖：单糖的伯或仲羟基被置换为氨基，就成为氨基糖。
天然氨基糖存在于动物和菌类中较多。自然界亦发现一些有分支碳链 的糖，如D-芹糖。
16
2、单糖的构型
（1）绝对构型：在哈沃斯（Haworth）式中，只要看六
碳吡喃糖的C5（五碳呋喃糖的C4）上取代基的取向，向上 的为D型，向下的为L型。
HO OH
OH O
OHHOHO ,H HO
OH HO O
OH HO ,H
OH
（4）六碳酮糖：D-果糖（fructose，fru）
O HO (OH)CH2OH HO OH
15
（5）糖醛酸：D-葡萄糖醛酸（D-glucuronic acid）、D-
半乳糖醛酸（D-galacturonic acid）等。
糖基转移酶与糖苷酶
Transglycosylase from Staphylococcus aureus
Oligosaccharyl transferase STT3 from Pyrococcus furiosius
Non-Leloir GTs
催化机理
• Glycosyltransferases catalyze the transfer of glycosyl groups to a nucleophilic acceptor with either retention or inversion of configuration at the anomeric centre. This
N-, S-, or C-glycoside
功能：催化糖苷键的合成（ O-, N-, S-, or C-glycoside ） 供体：活化的糖磷酸 受体：亲核基团（蛋白、脂、核酸、糖、小分子），通常为-OH
Leloir donors：
糖供体底物
Leloir:
阿根廷生物化学 家，研究核苷酸
代谢，1970，
(for details visit: )
Human - Hum an
HO HO OH O HO HO O O O OH O O HO OH OH HO OH O O O O HO NHAC HO OH O HO
Anti-B antibody
HO OH
Blood type B antigen
Anti-Gal production
million years ago
Old World monkeys
Inactivation of 1,3 GT
apes
humans
5-15 20-30 30-40 60-70 70-80 120-130 nonprimate placental mammals mammals New World monkeys prosimians marsupials
生物化学简明教程 第9章 糖代谢(共110张PPT)
（4）细胞间的信息传递
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循 环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是 有 4 次 脱 氢 反 应 ， 氢 的 接 受 体 分 别 为 NAD+ 或 FAD ， 生 成 3 分 子
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循 环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是 有 4 次 脱 氢 反 应 ， 氢 的 接 受 体 分 别 为 NAD+ 或 FAD ， 生 成 3 分 子
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
生物化学糖类代谢 PPT资料共63页
nG-1-p+少量葡萄糖
2.2 糖原的分解 糖原的结构及其连接方式
-1，6糖苷键
-1，4-糖苷键
糖原的磷酸解
磷酸化酶（催化1.4-糖苷键断裂） 三种酶协同作用： 转移酶（催化寡聚葡萄糖片段转移）
脱枝酶（催化1.6-糖苷键断裂）
糖 非还原端 原 磷 酸 解 的 步 骤
最终产物是G和1-P-G
脱支酶（R酶）:水解α －淀粉酶和β －淀粉酶作用后留 下的极限糊精中的1.6 －糖苷键。不能直接水解支链淀粉内 部的α -1，6糖苷键
麦芽糖酶:催化麦芽糖水解为葡萄糖，是淀粉水解的最后 一步。 •淀粉的彻底水解需要上述水解酶的共同作用，其最终产物 是葡萄糖。
α －淀粉酶
β －淀粉酶
β －淀粉酶
麦芽糖酶
影响酵解的调控位点及 相应调节物
调控位点
激活剂
抑制剂
a G激酶
ATP
G-6-P
ADP
b 磷酸果糖
ADP
ATP
激酶
AMP
柠檬酸
（限速酶） 果糖-1,6-二磷酸 NADH
c 丙酮酸激酶 果糖-1,6-二磷酸 ATP
Ala
糖原（或淀粉）
1-磷酸葡萄糖 6-磷酸葡萄糖
a 葡萄糖
6-磷酸果糖
b
1，6-二磷酸果糖
3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮
21，3-二磷酸甘油酸
规律：主要通过调节反应途径中几种酶的活 性来控制整个途径的速度，被调节的酶多数为 催化反应历程中不可逆反应的酶，通过酶的变 构效应实现活性的调节，调节物多为本途径的 中间物或与本途径有关的代谢产物。
23-磷酸甘油酸
22-磷酸甘油酸
2磷酸烯醇丙酮酸
小分子 大分子
《糖酶和蛋白酶》PPT课件
什么是乳糖不耐症？
糖酶复习
淀粉酶(α-淀粉酶、β-淀粉酶、葡萄糖淀 粉酶) 果胶酶 纤维素酶(葡聚糖内切酶、葡聚糖外切酶、 β－葡萄糖苷酶) 乳糖酶
思考题
1.
2. 3.
4.
一个直链淀粉分子有几个还原性末端？ 一个支链淀粉分子有几个还原性末端和 几个非还原性末端？ 什么是糖酶，它主要包括哪几类，各自 有何特点？ 果胶酶如何分类？在食品工业中如何合 理使用果胶酶？
第三节 纤维素酶EC（ 3.2.1.4 ）
作用于纤维素和从纤维素派生出来的产物 （1） 水解β－1.4糖苷键 （2） pH＝4-5 （3） T = 50-55 ℃ 葡萄糖酸内酯、重金属离子（铜、汞离子） 抑制纤维素酶 半胱氨酸能消除它们的抑制作用， 且激活纤维素酶
1.纤维素酶的分类
耐热α -淀粉酶 淀粉液化芽孢杆菌，最适温度 70℃ 地衣形芽孢杆菌，最适温度 92℃ 不耐热α -淀粉酶主要由米曲酶产生
α -淀粉酶
高浓度的淀粉糊（30~40%）能显著提高α淀粉酶的稳定性，它使地衣形芽孢杆菌淀 粉酶和淀粉液化芽孢杆菌淀粉酶在110℃和 85~90℃下具有短时间的作用能力。
4、在α-淀粉酶作用下淀粉分解速度
α-淀粉酶以随机的方式作用于淀粉，因而酶反应动力学 比Michaelis-Menten方程所描述的要复杂得多。
酶作用的淀粉底物在反应过程中分子量逐渐下降，因而Km 和Vmax随底物分子量变化而变化。 α-淀粉酶水解葡聚糖的速度随聚合度的减小而很快地下
降；
它水解直链淀粉的速度比水解分支分子（支链淀粉和糖原） 要高。
四、淀粉酶在食品工业中的应用
淀粉的液化 从淀粉生产结晶葡萄糖
糖和苷类化合物 ppt课件
O
4 (5) 3 (4) 1 (2) 2 (3)
O O
4
5
O
1 2 4
5
O
3 2
1
3
C1式
ppt课件
1C式
13
三、糖和苷的分类
（一）单糖类
1．常见单糖
CHO
O
CHO
CHO
O
β
β
CH3
O
CH 2OH
α
CH 2OH
α
CH 3
D-葡萄糖
D-半乳 糖
L-鼠李糖
ppt课件
14
2．氨基糖 是指单糖的醇羟基置换成氨基的糖类。
黄芪多糖注射液——
提高人体白细胞诱生干扰素的功能。
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20
（四）苷类化合物 糖或糖的衍生物与另一非糖物质（苷元或配基） 通过糖的端基碳原子连结而成的一类化合物。
O OH O
+
HO NH2 HS H
R R R R
-H2O H+
OR NHR
SR R
糖
苷元
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苷
22
苷的分类：
1．按苷原子不同分类
（Fischer式）
6 CH2OH H CHO
1
C6-羟甲基 向上扭转
CH2OH O OH OH OH H OH CH2OH Haworth式） （ O H OH OH OH OH
9
2 OH
6 CH2OH 5 H 4 OH OH 3 H H OH H 2 OH
ppt课件
1 CHO
羟基缩合
HO
H
CHO
N-OSO3 O S HO S O OH O OH O
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一、糖基转移酶的命名与分类
糖基转移酶的传统分类方法是根据其所转移 的单糖类型进行分类的。
如半乳糖转移酶，唾液酸转移酶等。 另外一种方法是根据序列的同源性、底物/
产物立体化学异构性以及供体糖进行分类。 这种分类法糖基转移酶被分为66个家族及
一个未分类族。 所有家族只采用两种折叠方式，形成了两个
非哺乳动物
哺乳动物
二、糖基转移酶特性
一个基因 一种转移酶 一种连接键
糖链的合成不是由基因编码合成的，而是由基因编 码的糖基转移酶通过糖基化作用，将糖基由其供体 转移到受体上完成的。
每个糖基转移酶都有自己特异供体、受体和联接键， 这就保证了在没有模板的情况下合成特异性的糖。
糖链可以认为是基因的次级产物, 一个基因编码一 个糖基转移酶, 一个糖基转移酶专一地催化一个糖 苷键的合成，一条糖链的合成就需要一个多酶系统, 也就对应了一个基因组。
(2)二价金属离子的需求 大多数的糖基转移酶都需二价金属离子作为
辅助因子，缺乏二价金属离子时(如在EDT A存在下)酶活力很低或丧失。 二价金属离子中Mn2+的激活作用最强，其 次是Co2+,Mg2+,Ni 2+。 糖基转移酶 T-V不需要二价金属离子。
五、糖基转移酶同源性和抗原性
糖基转移酶在结构上的最大特点是不 同糖基转移酶一级结构之间的同源性 很少，即使转移相同糖基的糖基转移 酶也很少有同源性。
糖基转移酶的催化特性
糖基转移酶也可作用于人工底物，如参与糖 蛋白糖链合成的糖基转移酶也可利已除去蛋 白质而还原末端标记(荧光和放射性核素)的 底物。
不少糖基转移酶对底物的识别实际上只涉及 受体底物中接受糖基邻近的少数糖基，故一 些人工合成的寡糖衍生物也可作为这些酶的 底物。
糖基转移酶的催化特性
糖基转移酶特性
糖基转移酶绝大部分是II型膜结合蛋白，即 较短的N-端在胞浆，有一穿膜部分通过内 质网或高尔基体膜，长的C-端在内质网或 高尔基体的管腔内。
有少数糖基转移酶是I型膜结合蛋白，其较 短的N-端在内质网腔，而很长的C-端则定 位于胞浆。
Biological Functions of a Soluble Form of N-acetylglucosaminyltransferase V (Gn T-V)
第八章 糖基转移酶和糖苷酶
第一节 糖基转移酶(Glycosyltransfera
ses)
糖基转移酶是一系列参与催化双糖、聚糖和 糖复合物中糖链合成的一类酶。
负责将活性供体(通常是NDP-糖)的单糖转 移到糖、蛋白质、脂类、核酸分子上，完成 糖基化反应。
目前发现的糖基转移酶有100多种，其主要 分布在内质网和高尔基体。
Regulation of High Branching in N-linked Oligosaccharides
大鼠不同组织中三种Ｎ-乙酰葡糖胺基转移酶(GlcNAc T)
组织
肾 脑 胃 小肠 肺 脾 睾丸 心 肝
活力(pmol／mg蛋白·h)
GlcNAc T-II GlcNAc T-IV GlcNAc T-V
超家族，分别为GT-A和GT-B超家族。
糖基转移酶的命名
GlcNAc T-I的全称为： UDP-N-乙酰葡糖胺:-3-甘露糖基-1,2
N-乙酰葡糖胺转移酶。 GlcNAc T-II的全称为： UDP-N-乙酰葡糖胺: -6-甘露糖基-1,
2N-乙酰葡糖胺转移酶。
-1,4-Galactosyltransferase Family
Fucosyltransferase Family
All members of the sialyltransferase genes clo ned
The Evolutionary History of Glycosyltransferase Genes
后生动物
原始昆虫 无脊椎动物
后口动物 脊椎动物
10 1
81 0.9
2.8 0.7
8.2 0.8
三、糖基转移酶的结构域
属于II-型膜结合蛋白的糖基转移酶分成四 个结构域。
氨基端的胞浆域，一般少于25个(最少4个) 氨基酸，含正电荷的碱基氨基酸较多；
穿膜域，有少量氨基酸残基，富含疏水氨基 酸；
颈区域，位于内质网或高尔基体管腔内，含 甘氨酸和脯氨酸残基，有的带有N-糖链。
不同的糖基转移酶所催化的糖基转移反应不同
人B血型的1-3半乳糖基转移酶对受体底物的专一性
糖基转移酶的催化特性
唾液酸化Lewis X四糖抗原合成时， 一般先生成唾液酸化的N-乙酰乳糖胺， 再由-1,3Fuc T在G1cNAc上加入Fu c，而不能先合成岩藻糖化的N-乙酰乳 糖胺后再加上NeuAc。因-2,3 Neu Ac T不能以-1,3岩藻糖化糖链为底 物。
1840 330
1.9 1.6
30 6
660 48
8.7 0.7
38 1
500 150
8.2 0.7
25 1
280 99
17 1.5
68 11
104 4.6
2.6 0.7
38 4
100 2.5
20 8
21 2
52 2.9
8.2 0.8
37 4
11 1.1
9.4 1.4
Hale Waihona Puke 糖基转移酶的结构域催化域，为管腔中的最大结构域，呈球状， 约含310-430个(最长可达720个左右)氨基 酸残基，为糖基转移酶最重要的催化区域。
克隆的哺乳动物糖基转移酶的结构域
四、糖基转移酶的催化特性与功能
(1)底物专一性 糖复合物中糖基的顺序和连接键是由糖基转
移酶的底物专一性和催化特性来决定的。 对底物专一性，一个酶的产物常作为下一个
酶的底物，这样就保证了糖链中糖基的特定 顺序。 因合成的产物结构不同或合成的部位不同， 所用的供体和受体也不同。
糖基转移酶的催化特性
合成糖原时，葡萄糖的供体是UDP-Glc， 合成淀粉时，则是ADP-Glc，合成纤维素 时是GDP-Glc。
对受体的专一性，在糖蛋白的N-糖苷键连 接的糖链的外周有6种不同的方式连接的N乙酰葡糖胺(GIcNAc),它们连接在不同甘露 糖基(Man)的不同糖基上，分别有6个不同 的糖基转移酶负责它们的转移，每个酶又对 应不同的受体 。