3_第三章 糖蛋白
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糖蛋白与蛋白聚糖
分类: 根据O-糖苷键所连接的糖基与氨
基
1. O-GalNAc连接
酸残基的不同
GalNAc结构
2. O-GlcNAc连接
GlcNAc结构
聚糖的组成与结构
以O-GalNAc连接聚糖为例 糖链组成:
1. 一个糖基（GalNAc） 2. 两个糖基: 内侧为GalNAc 外侧为Gal、GlcNAc、GalNAc或Sia 3. 多个糖基: 结构复杂，常有分支
特征：氨基端有结合透明质酸的结构域,羧基端有C型凝集 素样结构域
b.无透明质酸结合的模块化蛋白聚糖
（三）连接区域的结构
蛋白聚糖的种类和生物学功能
按组织分布不同分类:
1. 细胞外蛋白聚糖 2. 细胞表面蛋Baidu Nhomakorabea聚糖 3. 细胞内蛋白聚糖
（一）细胞外蛋白聚糖
以可聚蛋白聚糖（aggrecan）为例 :
Gal
GlcNAc
肝素(heparin, Hep)和硫酸乙酰肝 素(heparan sulfate, HS)
共同特点: 1. 二糖重复单位由GlcUA和GlcNAc（或
GlcNSO4）, 数目一般为100个左右 2. 连接方式：
—
(GlcUA
—β—1，４GlcNAc)n
—— (GlcUA
α1，4
N-连接型糖蛋白
分类:
(1) N-GlcNAc连接:
3第三章蛋白质、脂肪、糖、水(文字)
幼儿需要的营养素之一————蛋白质
教学目的：掌握蛋白质的功能，人体对蛋白质的需要量与摄入量，蛋白质不足对机体的影响，提高蛋白质的营养措施，蛋白质的食物来源。
教学重点：蛋白质的功能教学难点：如何提高蛋白质营养
教学教程：复习营养素的分类
新授：蛋白质
（一）蛋白质：如果把人体当作一座建筑物，那么蛋白质就是这座大厦的建筑材料，所发说蛋白质是一切生命的物质基础，是人体组织更新和修补的生要原料，没有蛋白质就没有生命。为什么没有蛋白质就没有生命让我们来了解一下它的生理功能。
1、蛋白质的生理功能：
（1）构成组织，修补组织工作：（构造了人的身体）
它是构成人体细胞和组织工作的生要成分，是主要原料（如血液、肌肉、神经、毛发、皮肤等都是由蛋白质组成的，）
另外，人的身体有数亿万计的细胞组成，细胞又处于不停息的衰老、死亡、新生的代谢过程中。如青年人表皮28天更新一次，胃粘膜三天更新，红细胞120天更新一次。
头发、指甲也在不断推陈出新。
（2）、调节生理功能（神经与体液，其中体液由激素来调节，激素由蛋白质构成，其此蛋白质还构成了人体内新陈代谢过程中起催化作用的酶，所以人体中许多具有重要生理作用的物质都是由蛋白质构成的。
（3）、增强抵抗力，保护人体机制的抗体就是各种蛋白质，或由蛋白质衍生而成的物质。
如运输功能：人体内氧气和二氧化碳的运输是通过血红蛋白来完成的。
（4）、供给能量：当食物蛋白质的氨基酸组成和比例来符合人体需要、或蛋白质过多，就会被当作能量来源氧化分解放出热量。
2、蛋白质的组成和营养价值
有20多种氨基酸组成：必需氨基酸8种，不能自行合成，必须由食物供给非必需氨基酸，能自行合成,幼儿生长发育需9种必须氨基酸，那9种请看书。
必修三 第三章 免疫系统和免疫功能
外毒素
（抗原-MHC复合体）
巨噬细胞
辅助T细胞
淋巴因子
细胞毒T细胞
外毒素
致敏
记忆细胞毒T来自百度文库胞 效应细胞毒T细胞 记忆B细胞
效应B细胞 抗体
B细胞
（白细胞介 素-2）
增殖、分化
外毒素
3、 A
4、A
5、B
3、免疫细胞和免疫物质的主要作用 体液免疫：B淋巴细胞
抗体 效应B细胞（浆细胞） 记忆B细胞
细胞免疫：细胞毒T细胞 效应细胞毒T细胞 记忆细胞毒T细胞 两者都有：巨噬细胞
每个人的细胞膜上MHC分子不同，淋巴细胞能认识自身的
MHC，正常情况下不会攻击带有这些标签的自身细胞。病
毒、细菌和其他致病因子表面也带有特殊的身份分子标志， 淋巴细胞能够识别。
MHC：主要组织相容性复合体 一种特异糖蛋白
传播途径：性接触、血液传播、母婴传播
HIV是逆转录病毒，它侵入人体的辅助T淋巴细胞。在 辅助T细胞中通过逆转录酶的作用形成互补的DNA，并
9．（1）吞噬细胞 T细胞 记忆细胞 抗体 （2）呈递 增殖分化 （3）c能进行分裂，并保留对抗原的记忆， 在抗原再次刺激时快速增殖分化形成浆细胞， 浆细胞只能产生抗体
作业练习手册 答案
1-5 CAACD
6-10 DDCBC 11-12 CC
13．（1）浆细胞（或效应B细胞）
（抗原-MHC复合体）
巨噬细胞
辅助T细胞
淋巴因子
细胞毒T细胞
外毒素
致敏
记忆细胞毒T来自百度文库胞 效应细胞毒T细胞 记忆B细胞
效应B细胞 抗体
B细胞
（白细胞介 素-2）
增殖、分化
外毒素
3、 A
4、A
5、B
3、免疫细胞和免疫物质的主要作用 体液免疫：B淋巴细胞
抗体 效应B细胞（浆细胞） 记忆B细胞
细胞免疫：细胞毒T细胞 效应细胞毒T细胞 记忆细胞毒T细胞 两者都有：巨噬细胞
每个人的细胞膜上MHC分子不同，淋巴细胞能认识自身的
MHC，正常情况下不会攻击带有这些标签的自身细胞。病
毒、细菌和其他致病因子表面也带有特殊的身份分子标志， 淋巴细胞能够识别。
MHC：主要组织相容性复合体 一种特异糖蛋白
传播途径：性接触、血液传播、母婴传播
HIV是逆转录病毒，它侵入人体的辅助T淋巴细胞。在 辅助T细胞中通过逆转录酶的作用形成互补的DNA，并
9．（1）吞噬细胞 T细胞 记忆细胞 抗体 （2）呈递 增殖分化 （3）c能进行分裂，并保留对抗原的记忆， 在抗原再次刺激时快速增殖分化形成浆细胞， 浆细胞只能产生抗体
作业练习手册 答案
1-5 CAACD
6-10 DDCBC 11-12 CC
13．（1）浆细胞（或效应B细胞）
《生物化学》 第3章 糖类的结构与功能
淀粉和碘的呈色反应，直链淀粉为蓝 色，支链淀粉为紫红色，红糊精、无 色糊精也因为碘呈色不同而得名。
葡萄糖
淀粉水解的过程
淀粉和碘的呈色反应是由于碘分子浸涂淀粉螺 旋圈中，形成淀粉碘络合物的缘故。其颜色与淀 粉糖苷链的长度有关，当链长小于6个葡萄糖基 时，不能形成一个螺旋圈，因此不能呈色。当平 均长度为20个葡萄糖基时呈红色，大于60个葡萄 糖基时呈蓝色。支链淀粉相对分子量虽大，单分 支单位的长度只有20~30个葡萄糖基，故与碘呈 紫红色。 天然淀粉多数是直链与支链淀粉的混合物，但 品种不同，两者比例也不同。
3.1.1单糖的构型
单糖可使平面偏振光（通过尼科尔棱镜后的
普通光只能在一个平面上振动的光波）的偏 振面发生旋转的性质称为旋光性。任何一种 具旋光性的物质在一定条件下均可使偏振光 的偏振面旋转一定角度称作旋光性。它是一 t [ ]D 表示，旋转角度方向 个物理常数，用 向左为左旋，方向向右为右旋。
3.1.1单糖的构型
单糖具有旋光性：
[α] D= —————×100 c×L
t t αD
不同单糖的比 旋光度是一个常 数，可用旋光仪 定量测定糖溶液 的浓度。
甘油醛的对映体
3.2.2 单糖的结构
以自然界的戊糖、己糖等都有两种不同的结
构，一种是多羟基醛的开链形式；另一种是 单糖分子中醛基和其他碳原子上羟基成环反 应生成的产物——半缩醛。如果是C1和C5上 的羟基形成六元环，称为吡喃糖；而C1和C4 上的羟基形成五元环，则称为呋喃糖。
3第三章补体系统讲述
第三组分：其后又发现多种参与控制补体活化的抑制因子或灭 活因子，如CI抑制物、I因子、H因子、C4结合蛋白、过敏毒素 灭活因子等。这些因子可控制补体分子的活化，对维持补体在 体内的平衡起调节作用，它们构成了补体的第三组分。
C1抑制物（C1INH）是血清中高度糖基 化的一种蛋白质，含糖量高达35-49%。 最初由Ranoff和lepow(1957)所发现，称 其为C1酯酶抑制剂。
C2分子
➢ C2的序号似是补体的第2个成分，但在经典激活途 径的激活顺序上却在C4以后被活化。C2分子的一级 结构已全部搞清楚，它是由723个氨基酸残基组成的 单肽链糖蛋白，分子量约110kDa。当C2与已固定 于细胞膜固相上的C4b结合为复合物时，C1s丝氨 酸蛋白酶可从C2肽链的精氨酸和赖氨酸（223-234 ）间，将C2裂解为两个片段，即C2a和C2b。
补体系源自文库的命名
①参与经典激活途径的固有成分
“C”，如C1（q、r、s），C2，┄C9
②补体系统的其他成分
“大写字母+因子”，如B因子、D因子等
③补体调节蛋白
功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白等
④补体受体
以其结合对象命名，如C1qR、C5aR
⑤补体活化的裂解片段
小写字母表示，如 C3a、C3b
⑥具有酶活性的成分或复合物
➢ C1q同1个分子的IgM结合即可被活化，但至少需同两个 IgG分子结合才能被活化，而且两个IgG分子在细胞膜上 的距离不得少于700nm。
C1抑制物（C1INH）是血清中高度糖基 化的一种蛋白质，含糖量高达35-49%。 最初由Ranoff和lepow(1957)所发现，称 其为C1酯酶抑制剂。
C2分子
➢ C2的序号似是补体的第2个成分，但在经典激活途 径的激活顺序上却在C4以后被活化。C2分子的一级 结构已全部搞清楚，它是由723个氨基酸残基组成的 单肽链糖蛋白，分子量约110kDa。当C2与已固定 于细胞膜固相上的C4b结合为复合物时，C1s丝氨 酸蛋白酶可从C2肽链的精氨酸和赖氨酸（223-234 ）间，将C2裂解为两个片段，即C2a和C2b。
补体系源自文库的命名
①参与经典激活途径的固有成分
“C”，如C1（q、r、s），C2，┄C9
②补体系统的其他成分
“大写字母+因子”，如B因子、D因子等
③补体调节蛋白
功能命名，如C1抑制物、C4结合蛋白等
④补体受体
以其结合对象命名，如C1qR、C5aR
⑤补体活化的裂解片段
小写字母表示，如 C3a、C3b
⑥具有酶活性的成分或复合物
➢ C1q同1个分子的IgM结合即可被活化，但至少需同两个 IgG分子结合才能被活化，而且两个IgG分子在细胞膜上 的距离不得少于700nm。
第三章糖的结构与功能
纤维二糖[葡萄糖-(1，4)-葡萄糖苷]
性质：① 具有变旋现象
② 具有还原性
③ 能成脎
5、海藻糖
两分子α-D-Glc，在C1
上的两个半缩醛羟基之
间脱水，α-1.1糖苷键
,-海藻糖
二）其他简单寡糖 三糖： 棉子糖(raffinose)见于多种植物，尤其是棉 籽、甜菜中。 与酸共热时，棉子糖即水解生成葡萄糖、果 糖和一分子半乳糖。 棉籽糖 蔗糖酶 果糖+蜜二糖 棉籽糖
—————————————————————————————————————————
弱氧化剂 费林（斐林，Fehling）试剂，Benedict 试剂 溴水 较强的氧化剂（硝酸） 两个酸（强氧化剂） 有些情况下
醛糖酸 醛糖酸 糖二酸
醛糖酸 － 羰基处断裂成
糖醛酸
——————————————————————————————————————————
椅式
Байду номын сангаас
船式
构型与旋光性 构型不同旋光性不同
构型与旋光性没有对应规律
物质的旋光性只能通过实验确定
（二） 单糖的理化性质
1、物理性质
1）、旋光性：除二羟丙酮外所有单糖都含 有不对称碳原子，都具有旋光性，旋光 性是鉴定糖的一个重要指标 2）、甜度：各种糖的甜度不一，常以蔗糖 的甜度为标准进行比较 3）、溶解度：单糖分子有多个羟基，增加 了它的水溶性，尤其在热水中的溶解度 极大，但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂
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
3 第三章 免疫原和抗体的制备
一) 佐剂的种类
用于人体的佐剂：氢氧化铝、明矾、poly I∶C、胞壁酰二肽、细胞因子、热休克蛋白 常用于动物实验的佐剂：弗氏佐剂
(Freund’s adjuvant)
1.氢氧化铝佐剂：
5%硫酸铝
强烈搅拌
氢氧化 NS 洗 5%氢氧化钠 二次 铝沉淀 NS 制成悬液 即为佐剂
等体积抗原
免疫接种
2.明矾佐剂
•
•
特点：简单方便，纯度不高，粗提球蛋白。
应用：在大量制备中先用此法粗提，再纯化。
3．凝胶层析法（凝胶过滤法）
•原理：利用凝胶的多孔网状结构， 大分子在凝胶颗粒间很快通过，小分
子进入网孔，难于洗脱，将抗原分为
大、中、小三种。属区带分离法。
• 特点：是根据分子大小分离蛋白质 混合物最有效的方法之一。
试验结果。
抗血清 硫酸铵盐析多次 （粗提） 亲 和 层 析 离 子 交 换 层 析 凝 胶 过 滤 IgG类抗体（不纯）
亲 和 层 析
吸 附 法
特异性IgG抗体
1.效价的鉴定：即为抗体含量的测定
根据抗原性质不同，可采取不同抗体效价测定方法。 颗粒性抗原可采用凝集试验。 可溶性抗原常用免疫双扩散法。
Βιβλιοθήκη Baidu、试血
免疫3-5次
效价测定
效价合格
采血 (末次免疫5-7天及时采血)
高中生物必修3第三章第2节特异性反应(免疫应答)教学设计
高中生物必修3第三章第2节特异性反应(免疫应答)教学设计
高中生物必修3第三章第2节特异性反应(免疫应答)教学设计
一、指导思想
新课程改革的实质是基于课程标准的改革。其中，最核心的问题是基于课程标准的教学与评价。实施基于课程标准的教学与评价，旨在改善学习方式，优化学习过程，促进学生终身发展；旨在为教师的创造性教学提供巨大的空间，促进教学效益最大化。因此，基于课程标准的课堂教学与评价，是新课程有效教学的根本特征。
本节课的教学指导思想，就是力求实现基于《普通高中生物课程标准（实验）》（以下简称《标准》）的教学与评价，实现标准、教科书、教学评价、课堂教学四位一体的教学。
1．通过分解标准和探明学情制定表现性教学目标
课程标准中的内容标准是国家对相关年段学生的学习内容与水平的期望，但内容标准并不等同于教学目标，因其在教学上不具有操作性。因此，科学分解内容标准是教师开展基于课程标准的教学，为学生的后续学习提出建议以及学生进行自我评价的重要基石。本节课运用“一对多”的拆解法分解课程标准。
依据“最近发展区理论”，通过学生访谈了解学情，明确学生的知识经验、能力基础与价值观念。
本教学设计将依据行为主义认知理论与格兰伦的“ABCD表述法”，整合三维课程目标，限定学生学习过程中，知识、技能与情感态度和价值
观的获得路径、发展层次、范围、方式及变化效果，最终形成可观察、可测量的教学目标。这是实现基于课程标准的教学和评价的关键。2．基于教学目标开展符合逻辑条件的目标导引教学
“引起意向－明释内容－调适形式－关注结果”是将课堂教学引向优质高效的关键途径和逻辑条件。本教学设计将实施“目标导引教学”：基于教学目标统领教学流程，优化教学过程；基于教学目标创设问题情境，激发学习兴趣，提供学习支架，发展学科思维；基于教学目标设计并选择与之相匹配的教学方法和评价方法，及时调适学习过程，实现本节课的教学目标。
第三章糖的结构与功能
—————————————————————————————————————————
弱氧化剂 费林（斐林，Fehling）试剂，Benedict 试剂 溴水 较强的氧化剂（硝酸） 两个酸（强氧化剂） 有些情况下
醛糖酸 醛糖酸 糖二酸
醛糖酸 － 羰基处断裂成
糖醛酸
——————————————————————————————————————————
b. 由羟基(半缩醛羟基和醇性羟基)产生的性质
(5) 成酯成醚作用 (6) 成苷作用 (7) 脱水作用 (8) 糖的高碘酸氧化：多糖结构的测定（计算分支数目） 氧化断裂邻二羟基、 -羟基醛等的碳-碳键
2、 （异构化） 弱碱作用
3. 单糖的氧化
单糖的氧化产物：
————————————————————————————————— 氧化剂 醛糖 酮糖
纤维二糖[葡萄糖-(1，4)-葡萄糖苷]
性质：① 具有变旋现象
② 具有还原性
③ 能成脎
5、海藻糖
两分子α-D-Glc，在C1
上的两个半缩醛羟基之
间脱水，α-1.1糖苷键
,-海藻糖
二）其他简单寡糖 三糖： 棉子糖(raffinose)见于多种植物，尤其是棉 籽、甜菜中。 与酸共热时，棉子糖即水解生成葡萄糖、果 糖和一分子半乳糖。 棉籽糖 蔗糖酶 果糖+蜜二糖 棉籽糖
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弱氧化剂 费林（斐林，Fehling）试剂，Benedict 试剂 溴水 较强的氧化剂（硝酸） 两个酸（强氧化剂） 有些情况下
醛糖酸 醛糖酸 糖二酸
醛糖酸 － 羰基处断裂成
糖醛酸
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b. 由羟基(半缩醛羟基和醇性羟基)产生的性质
(5) 成酯成醚作用 (6) 成苷作用 (7) 脱水作用 (8) 糖的高碘酸氧化：多糖结构的测定（计算分支数目） 氧化断裂邻二羟基、 -羟基醛等的碳-碳键
2、 （异构化） 弱碱作用
3. 单糖的氧化
单糖的氧化产物：
————————————————————————————————— 氧化剂 醛糖 酮糖
纤维二糖[葡萄糖-(1，4)-葡萄糖苷]
性质：① 具有变旋现象
② 具有还原性
③ 能成脎
5、海藻糖
两分子α-D-Glc，在C1
上的两个半缩醛羟基之
间脱水，α-1.1糖苷键
,-海藻糖
二）其他简单寡糖 三糖： 棉子糖(raffinose)见于多种植物，尤其是棉 籽、甜菜中。 与酸共热时，棉子糖即水解生成葡萄糖、果 糖和一分子半乳糖。 棉籽糖 蔗糖酶 果糖+蜜二糖 棉籽糖
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必修三第三章免疫系统与免疫功能知识点汇总
必修三第三章免疫系统与免疫功能知识点汇总
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
第三章免疫系统与免疫功能
1、免疫：免疫是指身体对抗病原体引起的疾病的能力。“识别自己、排除非己”
第一道防线：体表屏障（包括身体表面的物理屏障和化学防御）
如：皮肤、黏膜和油脂腺分泌的油脂、唾液、泪液、胃液中的杀菌物质
第二道防线：体内非特异性反应
包括：体液中的血浆蛋白和某些白细胞（中性粒细胞、单核细胞分化成的巨噬细胞）
局部炎症反应：受损部位出现疼痛、发红、肿胀、发热现象，增强白细胞吞噬侵
入病原微生物作用。
脓液（死的白细胞、活的白细胞、死细菌、坏死的细胞）的出现表示正在克服感染。
第一道防线和第二道防线构成了人体的非特异性免疫
特点：人人生来就有，不具特异性，而是对多种病原体都有一定的防御作用。
第三道防线：特异性反应(免疫)，包括体液免疫和细胞免疫特点：针对特定病原体。
2、抗原：指可使机体产生特异性免疫应答的非己物质。就是任何一个能引发大量淋巴细
胞的“非己”标志。
（当病原体进入体内后，由于他们含有特异性化学物质，如蛋白质、大分子多糖、黏多糖等，引起体内针对这些特异性化学物质的特异性免疫应答）
（1）抗原特点：异物性、大分子性、特异性
（2）举例：病毒、细菌、花粉、自身衰老或受损的组织、细胞以及癌细胞等
3、抗体：机体的免疫系统在抗原刺激下，由B淋巴细胞或记忆B细胞增殖分化成的浆细
胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合的（免疫球蛋白）。
抗体分子基本结构是Y型的（2臂上有同样的结合位点）。
第三章 糖类的结构与功能
自然界中戊糖和已糖有两种不同的结构：
多羟基醛的开链形式和半缩醛形式。
葡萄糖多以吡喃环结构存在（1-5缩合），
而戊糖多以呋喃环形式存在。
H C H HO H H C C C C O OH H OH OH
H C H HO H H C C C C
OH
HO C
H
OH H OH O
H
C C C C
OH H OH O
分子量高达 2 x 107 D
百度文库葡萄糖的储存形式
淀粉 (植物) amylose (un-branched) amylopection (branched) 糖原 (动物)
结构功能
纤维素 (eg. cotton) 甲壳素 (Arthropods)
粘多糖 (animals)
Differences between homopolysaccharides and heteropolysaccharides
二糖总结
Sucrose 组成（均为D型） 苷键 旋光 变旋 还原性 成脎 1Glc,1Fru α,β-1,2 + Maltose 2Glc α-1,4 + + + + Lactose 1Glc,1Gal β-1,4 + + + +
五、多糖（ polysaccharide ）
糖蛋白ppt课件
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。
糖蛋白
4
糖蛋白的基本概念
糖蛋白具有多种生物学功能和生理学效应， 在生命体受精、发生、发育、分化、神经 系统、免疫系统过程的控制，在炎症及自 身免疫疾病、老化、癌细胞异常增殖及转 移、病原体感染等过程中起着重要的作用。
糖蛋白
5
第二节 糖蛋白的组成和结构
第二章 糖蛋白(Glycoproteins)
整合蛋白
糖蛋白
外周蛋白
1
第一节 糖蛋白的基本概念
糖蛋白(Glycoprotein)是指由比较短、往 往带有分支的寡糖链与多肽链通过共价连 接而成的一类糖复合物。
其特点是蛋白质含量较多，糖所占比例变 化大，表现为蛋白质的特性。
糖蛋白在生物体内种类繁多，广泛分布在 动物、植物、微生物的细胞膜、细胞间质、 细胞外液、溶酶体、血浆、以及粘液和病 毒中。
一个糖苷键对应了一个糖基转移酶，进而 对应了一个基因，一条糖链则对应了一组 糖基转移酶，进而也对应了一个基因组。
糖蛋白
25
糖苷酶的作用是从前体将特定单糖剪切掉， 变为合成糖链的中间体。
糖基转移酶的作用是逐个将单糖加到特定 的前体的特定位置上。
糖蛋白
26
二、N-糖肽链的合成
1、N-糖肽链的糖基化位点 N-糖链是接在天冬氨酰侧链的酰胺氮上。
糖蛋白
4
糖蛋白的基本概念
糖蛋白具有多种生物学功能和生理学效应， 在生命体受精、发生、发育、分化、神经 系统、免疫系统过程的控制，在炎症及自 身免疫疾病、老化、癌细胞异常增殖及转 移、病原体感染等过程中起着重要的作用。
糖蛋白
5
第二节 糖蛋白的组成和结构
第二章 糖蛋白(Glycoproteins)
整合蛋白
糖蛋白
外周蛋白
1
第一节 糖蛋白的基本概念
糖蛋白(Glycoprotein)是指由比较短、往 往带有分支的寡糖链与多肽链通过共价连 接而成的一类糖复合物。
其特点是蛋白质含量较多，糖所占比例变 化大，表现为蛋白质的特性。
糖蛋白在生物体内种类繁多，广泛分布在 动物、植物、微生物的细胞膜、细胞间质、 细胞外液、溶酶体、血浆、以及粘液和病 毒中。
一个糖苷键对应了一个糖基转移酶，进而 对应了一个基因，一条糖链则对应了一组 糖基转移酶，进而也对应了一个基因组。
糖蛋白
25
糖苷酶的作用是从前体将特定单糖剪切掉， 变为合成糖链的中间体。
糖基转移酶的作用是逐个将单糖加到特定 的前体的特定位置上。
糖蛋白
26
二、N-糖肽链的合成
1、N-糖肽链的糖基化位点 N-糖链是接在天冬氨酰侧链的酰胺氮上。
第三章 糖和苷类化合物
一、苷的概念及分类
苷类化合物
苷类有又称为配糖体，是糖或多糖的衍生物的半 缩醛羟基与非糖物质脱水缩合形成的一类化合物。
脱水缩合：一个分子的羧基上的羟基或Ar-OH与 另外一个分子羟基上的氢结合形成一个水 （H2O）分子，从而使两个分子连接形成一个 新分子的过程。
天然的原生结构 原生苷：
苷类的分类
原生苷脱掉一部分糖得到的 次生苷： 产物
第三章
糖和苷类化合物
内容提要
• 一、糖类化合物 • 二、苷类化合物
第一节
• 一、糖的概念及分类
糖类化合物
糖类有又称为碳水化合物，是多羟基醛或多羟基酮类化合 物及其聚合物。 生物活性：1、作为生物的能量物质（淀粉、 麦芽糖、葡 萄糖）和植物骨架成分（纤维素）。 2、增强机体免疫功能。 3、抗肿瘤（细胞识别—糖蛋白）
杏仁苷酶－水解β-六碳醛糖苷键
芥子苷酶－水解芥子苷键（S－苷键）
3、碱催化水解（了解）
通常苷键对碱稳定，不易被碱水解。 而酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇苷、苷键β位有吸电子基 团的苷易被碱水解。 C2-OH与苷键成反式易于碱水解，得到1,6-糖酐；成顺式则得 到正常的糖。
三、苷类化合物的提取与检识
• 单糖含有大量的羟基（-OH），故分子极性大，易溶于水中， 但难溶于乙醇等极性有机溶剂中，不溶于亲脂性有机溶剂中。
• 复习：1、亲水性有机溶剂及亲脂性有机溶剂有哪些？ 2、请将常见的十种溶剂的极性由小到大进行排序。
苷类化合物
苷类有又称为配糖体，是糖或多糖的衍生物的半 缩醛羟基与非糖物质脱水缩合形成的一类化合物。
脱水缩合：一个分子的羧基上的羟基或Ar-OH与 另外一个分子羟基上的氢结合形成一个水 （H2O）分子，从而使两个分子连接形成一个 新分子的过程。
天然的原生结构 原生苷：
苷类的分类
原生苷脱掉一部分糖得到的 次生苷： 产物
第三章
糖和苷类化合物
内容提要
• 一、糖类化合物 • 二、苷类化合物
第一节
• 一、糖的概念及分类
糖类化合物
糖类有又称为碳水化合物，是多羟基醛或多羟基酮类化合 物及其聚合物。 生物活性：1、作为生物的能量物质（淀粉、 麦芽糖、葡 萄糖）和植物骨架成分（纤维素）。 2、增强机体免疫功能。 3、抗肿瘤（细胞识别—糖蛋白）
杏仁苷酶－水解β-六碳醛糖苷键
芥子苷酶－水解芥子苷键（S－苷键）
3、碱催化水解（了解）
通常苷键对碱稳定，不易被碱水解。 而酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇苷、苷键β位有吸电子基 团的苷易被碱水解。 C2-OH与苷键成反式易于碱水解，得到1,6-糖酐；成顺式则得 到正常的糖。
三、苷类化合物的提取与检识
• 单糖含有大量的羟基（-OH），故分子极性大，易溶于水中， 但难溶于乙醇等极性有机溶剂中，不溶于亲脂性有机溶剂中。
• 复习：1、亲水性有机溶剂及亲脂性有机溶剂有哪些？ 2、请将常见的十种溶剂的极性由小到大进行排序。
第3章糖类化学
H 1 + 4 OH
OH
OH
H OH
H OH
H OH
H2O
CH2OH
H
OH
CH2OH
H
OH
OH H OH
O
OH H
OH
H
OH 糖苷键 H
OH
麦芽糖【葡萄糖-α（1→4）葡萄糖苷】
异构化
在弱碱性溶液中，D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖， 可以通过烯醇式相互转化。
糖脎反应
单糖的羰基能与3分子苯肼生成糖脎。糖脎反应发生 在醛糖和酮糖的链状结构上。糖脎易结晶，可以根 据结晶的形状，判断单糖的种类。
蔗糖
[葡萄糖-α,β(1→2)-果糖苷]
蔗糖
植物的茎、叶都可以产生蔗糖，它可以在整个 植物体中进行运输，也是光合产物运输形式之一。 结构：α-葡萄糖，β-果糖 α,β(1-2)糖苷键，无异构 体
蔗糖[葡萄糖-α,β(1-2)-果糖苷] 性质：
① 无变旋现象
② 无还原性
③ 不能成脎
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蔗糖：
继续加热
【淀粉遇碘变色的呈色原理】
淀粉与碘呈颜色反应，直链淀粉为蓝色，支链 淀粉为紫红色，红色糊精、无色糊精也因此得 名。颜色反应是因为碘分子进入淀粉螺旋圈内， 形成淀粉－碘络合物。其颜色与淀粉链长短有 关。当链长小于6个Glc残基时，不能形成一个 螺旋，因此不能呈色。当平均长度为20个残基 时呈红色；大于60个残基时呈蓝色。支链淀粉 分子量虽大，但分支单位的长度只有20～30个 Glc残基故与碘呈红紫色。
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第15页
糖链的微观不均一性（糖型）可表现为
多种形式：
在同一糖基化位点连接不同糖链；
有的糖基化位点是非保守的位点；
有多个糖基化位点，但不是每一个糖 基化位点都在任何情况下都被糖基化
第16页
3.2.5
糖蛋白中糖链的代谢
糖基供体
糖基接受体 糖基转移酶
1.糖链合成的基本特点
2.N－糖链的合成
复杂型：根据连接的糖链的分支数又分为五类 高甘露糖型 杂合型
第8页
复杂型N-糖链结构的说明
单天线结构含量少；
二天线结构的两条分支链可以与核心五糖中
的一个甘露糖相连；也可以分别与两个甘露 糖相连；
复杂型N-糖链的中还可以连接其它多种单糖
，如连接NeuAc（N-乙酰神经氨酸，唾液酸 ），L-Fuc,Gal等，有的还含有 Galβ1→4GlcNAc的重复结构。
4.2.4
4.2.5
糖链的微观不均一性（糖型）
糖蛋白中糖链的代谢
3.2.6
4.2.7
糖链的生物学功能
两种糖蛋白介绍
第4页
3.2.1
糖蛋白通论
糖蛋白（Glycoproteins）的概念:自然界中
分布最广的一类糖复合物，几乎所有的细胞 都能合成糖蛋白，由短链寡糖与蛋白质共价 相连而成。
分子大小：15--1000kDa 含糖量：少则不到5％，多达50％。
第43页
第38页
糖蛋白在高尔基体的加工
顺式高 尔基体
第39页
血浆老蛋白的清除
血浆中的很多蛋白质是以唾液酸残基为末端的N糖链的糖蛋白，称唾液酸糖蛋白。其切除唾液酸 后，蛋白即被运到溶酶体消化掉。
第40页
几个概念
分子识别(molecular recognition)：指生物分子的
选择性相互作用，例如抗原与抗体之间、酶与底物或 抑制剂之间、激素与受体之间的专一性结合。 细胞识别(cellular recognition) ：是细胞表面分 子的相互识别。 受体(receptor)：指位于细胞膜上、细胞质或细胞核 中能与来自胞外的生物活性分子（信号分子）专一结 合并将其带来的信息传递给效应器（离子通道、酶） ，从而引起相应生物学效应的生物大分子。 配体(ligand)：被受体识别并结合的生物活性分子称 为配体。
第23页
G-寡糖
G-寡糖(G-oligosaccharide)：在合成
N-糖链时，首先在粗面内质网中合成多 萜醇焦磷酸十四糖这一共同前体，这个 共同前体叫G-寡糖。
第24页
Glc
第25页
长醇焦磷酸寡糖的合成
首先细胞内合成长醇（又叫多萜醇），长醇是由异戊二烯
单元组成，其与CTP反应，并以磷酸长醇的形式整合到内 质网膜上（13） 两分子的GlcNAc结合到磷酸长醇上（1） 5分子的Man甘露糖结合上（2） 寡糖链翻转到内质网内腔（3） 甘露糖与另一分子磷酸长醇结合（4），并翻转到内质网 内腔（5） 4个甘露糖继续结合到寡糖链上（6） 葡萄糖与另一分子磷酸长醇结合（7），并翻转到内质网 内腔（8） 3个葡萄糖继续结合到寡糖链上（9） 长醇焦磷酸上的寡糖链转移到天冬酰胺上。（10）
第22页
2.N－糖链的合成
N-糖链的合成与肽链的合成同时进行,合成
部位是粗面内质网和高尔基体；
N-糖链的合成的抑制剂是衣霉素
N-糖链的生物合成步骤
合成以酯键相连的寡糖前体（G－寡糖） 将前体转移到正在增长着的肽链上 除去前体的某些糖单位 在剩余的寡糖核心上再加入另外的糖分 子
1、N-糖链糖基化位点与肽链氨基酸序列
与N-糖链相连的肽链氨基酸序列特征为：
Asn-X-Ser或Asn-X-Thr(X残基是Pro外的氨基酸） 上述序列只是一个潜在的N-糖基化位点，是否糖基 化还要看肽链的空间结构，一般上述序列多处于β －转角处时（在蛋白质分子表面），才可以糖基化 序列中的X为极性氨基酸残基时，糖链常为复杂型N －糖链；如X为非极性氨基酸残基时，糖链常为高 甘露糖型N－糖链.
糖复合物种类：糖蛋白、蛋白聚糖、脂多
糖、糖脂等。
2.糖基化作用（glycosylation) ：单糖、
寡糖或多糖链在酶的催化下与蛋白质或脂类 等非糖物质的特定部位共价结合形成糖复合 物的过程，叫糖基化作用
第3页
3.2 糖蛋白
4.2.1
4.2.2 4.2.3
糖蛋白通论
糖蛋白中糖链的结构特征 糖基化位点与肽链氨基酸序列
酸序列和特定的立体结构；
Ser/Thr的羟基上可连接多种糖链，甚至
是磷酸基；
第21页
糖基转移酶：
是糖链合成的中心环节，其对糖基供体和受体 都有高度的专一性； 一条糖链的合成需要一组糖基转移酶按一定次 序先后发挥作用来完成； 不同种属的生物，同一生物的不同组织，同一 组织或细胞的不同发育阶段，不同的生理和病 理状态下其糖基转移酶的表达差异很大，因而 导致糖型的出现。如运铁蛋白，正常人糖链中 90％以上是二天线N－糖链，而肝癌病人二天线 N-糖链比例明显下降，三天线糖链和核心岩藻 糖链比例明显增加。 一个基因对应一个糖苷键
第9页
3、O-连接糖链（O-糖链）
O-糖链的结构比N-糖链简单，但连接形式远比N-糖
链多。
第10页
4.O-GlcNAc糖基化蛋白
该类蛋白有三个显著特点：
糖基化位点上只连接1个GlcNAc糖基 糖基化处于一种动态平衡中 仅存于细胞核和细胞质内
第11页
3.2.3
糖基化位点与肽链氨基酸 序列
N-糖链合成的终止信号是什么，目前仍不清
除，一般认为糖链上接上岩藻糖基和唾液酰 基，糖链合成就终止。
第29页
3.O－糖链的合成
O-糖链的合成在肽链合成之后合成； O-糖链结构简单，但缺乏明显的规律性，其
中O-GalNAc糖链研究多，
场所因细胞和组织而异 无共同的前体，在肽链的特定位点糖基按次
第33页
Man-6-P的合成
第34页
5.糖链的降解
糖蛋白中的糖链在溶酶体中进行降解。
一般由不同的糖苷水解酶从非还原端逐个
将糖基水解下来。糖肽键则由专一的糖苷 水解酶水解。
O-糖链的水解：
一般情况是糖链和肽链的降解同时
进行，但当糖链含唾液酸多时，糖 链则先水解。
第35页
N-糖链的水解
功能：复杂多样
第5页
3.2.2
糖蛋白中糖链的结构特征wk.baidu.com
1 糖链的结构简介
2 N-连接糖链（N-糖链）
3 O-连接糖链（O-糖链）
4 O-GlcNAc糖基化蛋白
第6页
1.糖链的结构简介
糖蛋白中寡糖链的还原端残基与多肽链的氨基酸残
基形成两种糖肽键
N-糖肽键：糖的半缩醛羟基与肽链上的Asn的 酰胺基团上的氨基形成N-糖肽键。 O-糖肽键：糖链上的半缩醛羟基与肽链上的 Thr, Ser, HyPro, HyLys的羟基形成O-糖肽键 ；
5. 参与细胞（分子）间的相互作用：
受体－配体结合、精卵识别和结合、细胞粘着 、病原体侵袭等。
第37页
如：G-寡糖在内质网中受葡萄糖苷酶Ⅰ 、Ⅱ作用相继除去3个Glc基，但如果肽链
折叠不正确，则在UDP-Glc：糖蛋白葡 萄糖基转移酶的作用下重新再接上一个 Glc，然后与钙连蛋白识别并结合，钙 连蛋白具有分子伴侣的作用，促进肽链 的折叠，而后钙连蛋白脱离糖蛋白肽链 ，同时在葡萄糖苷酶Ⅱ作用下重新水解下 Glc，并从内质网转运到高尔基体。
第36页
3.2.6
糖链的生物学功能
1. 参与新生肽链的折叠和缔合,如N-糖链前体G寡糖
中Glc与肽链的折叠密切相关；
2. 参与糖蛋白的转运（分拣和分泌）：如溶酶体酶
如果缺乏Man-6-P不能转运到溶酶体
3. 保护糖蛋白：如血浆老蛋白的清除。 4. 某些糖链是维持糖蛋白活性所必需；如用衣霉素
处理溶酶体β－葡萄糖苷酶，不表现催化活性；
第26页
糖蛋白在高尔基体的加工
顺式高 尔基体
第27页
反式高尔基 体
半乳糖
唾液酸
第28页
糖蛋白在高尔基体的加工
伴翻译（co-translation):N-糖链合成是和
蛋白质肽链的合成同时进行，所以被称为伴 翻译。
糖蛋白在内质网和高尔基体中，在糖基转移
酶和糖苷水解酶的共同作用下，加工为成熟 的糖蛋白。
第42页
糖蛋白的种类
根据糖蛋白的分布与功能不同：
粘液糖蛋白：如消化道分泌的粘液蛋白：如颌下 腺粘蛋白、胃粘液蛋白。
血清糖蛋白：激素蛋白，如促黄体激素；运铁蛋
白； 参与凝血和纤溶的凝血酶原、纤溶酶原； 免疫球蛋白和补体；
结构糖蛋白：作为胞外基质的结构蛋白如胶原蛋 白、层粘蛋白、纤连蛋白； 膜糖蛋白：血型抗原、组织相容性抗原、移植抗 原、病毒和激素的膜受体。
第41页
几个概念
细胞粘着(cell adhesion)：多细胞生物中细胞有
相互识别而聚集成细胞群的能力。
细胞粘着的原因：在细胞之间充满着糖蛋白（胶原
蛋白、纤连蛋白、层连蛋白）、蛋白聚糖、透明质 酸等组成的胞外基质，它们形成一个连续的立体网 络结构，细胞就交织或浸泡在其中，细胞与细胞、 细胞与胞外基质之间的连接是通过细胞膜上的膜内 蛋白如整联蛋白、钙粘着蛋白、血管地址素选择蛋 白（以上蛋白质称为粘着分子或粘着蛋白）等分子 而完成的，这些粘蛋白大多是含N-糖链的糖蛋白。
序逐个连接形成；
合成的调节复杂。
O-GalNAc糖链的合成：
第30页
狗 颌 下 腺 连 寡 糖 的 合 成
第31页
O-
第32页
4.溶酶体酶的糖基化
溶酶体酶的投送(动画）
粗面内质网上合成并进行N-糖链的糖基化
修饰；
在顺式高尔基体中进行甘露糖的磷酸化，
形成Man-6-P，
被反式高尔基体中的Man-6-P受体识别， 使其与其它酶分开，并得以浓缩； 以出芽的方式转运到溶酶体。
第12页
2、O-糖链糖基化位点与肽链氨基酸序列
特征结构序列不清； 糖基化位点多在蛋白质分子表
面；
位点附近常出现Pro；
Ser/Thr比较集中存在
第13页
与O-GalNAc连接糖链相连的氨基酸序列
有;
-T-X-X-X-,其中有1个X为Thr； -X-P-X-X-X-，其中有1个X为Thr；
-X-X-T-X－，其中有1个X为碱性氨基酸；
-S-X-X-X-，其中有1个X为Ser 。
第14页
3.2.4
糖链的微观不均一性（糖型）
糖链的微观不均一性（糖型）（glycoform)：生物
体内出现的具有相同肽链和不同糖链结构的同种糖 蛋白的现象。 糖型出现的原因：糖链自身合成的差异； 如牛胰核糖核酸酶（BP-RNase)有四种： BP-RNaseA:不含糖链 BP-RNaseB：在34位上的Asn连接有高甘露型的 N-糖链； BP-RNaseC与BP-RNaseD：在34位上的Asn连接有 复杂型的N-糖链；
基的异戊二烯被氢化；
细菌体内：含异物二烯11个，所有的异戊二
烯均是不饱和的；
核苷酸形式：如GDP-Man,UDP-GlcNAc;
第18页
第19页
UDPG
第20页
糖基接受体:
Asn侧链的酰胺基；
Ser/Thr的羟基；
鞘氨醇或脂酰甘油的羟基
注意：
要求肽链上的糖基化位点要有一定的氨基
N-连接糖链（N-糖链）：以N-糖肽键相连的寡糖链 O-连接糖链（O-糖链）：以O-糖肽键相连的寡糖链
第7页
2.N-连接糖链（N-糖链）
N-糖链的整体结构由两部分组成：
核心五糖区：变化少
N-糖链的外围链：在核心五糖区以外的非还原端 ，发生多种变化
根据N-糖链的外围链的不同，N-糖链又分为三类：
第三章
糖蛋白
3.1 糖复合物中常见的单糖及其衍生 物
3.2 糖蛋白
第1页
3.1 糖复合物中常见的单糖及其 衍生物
1. 糖复合物的概念
2. 糖基化作用
3. 糖复合物中常见的单糖及其衍生物
第2页
1.糖复合物(glycoconjugate)：单糖、寡
糖或多糖链在酶的催化下与蛋白质或脂类等 非糖物质的特定部位共价结合形成的化合物 ，叫糖复合物。
3.O－糖链的合成 4.溶酶体酶的糖基化 5.糖链的降解
第17页
1.糖链合成的基本特点
糖基供体：合成糖链的单糖的活化形式有两种
磷酸长萜醇形式：长萜醇（dolichol,Dol)是聚
异戊二烯的衍生物，一侧的羟基通过磷酸基与 糖基相连，如Dol-PP-Man; Dol-PP-GlcNAc
动物体内：含异物二烯可多达21个，含有羟
糖链的微观不均一性（糖型）可表现为
多种形式：
在同一糖基化位点连接不同糖链；
有的糖基化位点是非保守的位点；
有多个糖基化位点，但不是每一个糖 基化位点都在任何情况下都被糖基化
第16页
3.2.5
糖蛋白中糖链的代谢
糖基供体
糖基接受体 糖基转移酶
1.糖链合成的基本特点
2.N－糖链的合成
复杂型：根据连接的糖链的分支数又分为五类 高甘露糖型 杂合型
第8页
复杂型N-糖链结构的说明
单天线结构含量少；
二天线结构的两条分支链可以与核心五糖中
的一个甘露糖相连；也可以分别与两个甘露 糖相连；
复杂型N-糖链的中还可以连接其它多种单糖
，如连接NeuAc（N-乙酰神经氨酸，唾液酸 ），L-Fuc,Gal等，有的还含有 Galβ1→4GlcNAc的重复结构。
4.2.4
4.2.5
糖链的微观不均一性（糖型）
糖蛋白中糖链的代谢
3.2.6
4.2.7
糖链的生物学功能
两种糖蛋白介绍
第4页
3.2.1
糖蛋白通论
糖蛋白（Glycoproteins）的概念:自然界中
分布最广的一类糖复合物，几乎所有的细胞 都能合成糖蛋白，由短链寡糖与蛋白质共价 相连而成。
分子大小：15--1000kDa 含糖量：少则不到5％，多达50％。
第43页
第38页
糖蛋白在高尔基体的加工
顺式高 尔基体
第39页
血浆老蛋白的清除
血浆中的很多蛋白质是以唾液酸残基为末端的N糖链的糖蛋白，称唾液酸糖蛋白。其切除唾液酸 后，蛋白即被运到溶酶体消化掉。
第40页
几个概念
分子识别(molecular recognition)：指生物分子的
选择性相互作用，例如抗原与抗体之间、酶与底物或 抑制剂之间、激素与受体之间的专一性结合。 细胞识别(cellular recognition) ：是细胞表面分 子的相互识别。 受体(receptor)：指位于细胞膜上、细胞质或细胞核 中能与来自胞外的生物活性分子（信号分子）专一结 合并将其带来的信息传递给效应器（离子通道、酶） ，从而引起相应生物学效应的生物大分子。 配体(ligand)：被受体识别并结合的生物活性分子称 为配体。
第23页
G-寡糖
G-寡糖(G-oligosaccharide)：在合成
N-糖链时，首先在粗面内质网中合成多 萜醇焦磷酸十四糖这一共同前体，这个 共同前体叫G-寡糖。
第24页
Glc
第25页
长醇焦磷酸寡糖的合成
首先细胞内合成长醇（又叫多萜醇），长醇是由异戊二烯
单元组成，其与CTP反应，并以磷酸长醇的形式整合到内 质网膜上（13） 两分子的GlcNAc结合到磷酸长醇上（1） 5分子的Man甘露糖结合上（2） 寡糖链翻转到内质网内腔（3） 甘露糖与另一分子磷酸长醇结合（4），并翻转到内质网 内腔（5） 4个甘露糖继续结合到寡糖链上（6） 葡萄糖与另一分子磷酸长醇结合（7），并翻转到内质网 内腔（8） 3个葡萄糖继续结合到寡糖链上（9） 长醇焦磷酸上的寡糖链转移到天冬酰胺上。（10）
第22页
2.N－糖链的合成
N-糖链的合成与肽链的合成同时进行,合成
部位是粗面内质网和高尔基体；
N-糖链的合成的抑制剂是衣霉素
N-糖链的生物合成步骤
合成以酯键相连的寡糖前体（G－寡糖） 将前体转移到正在增长着的肽链上 除去前体的某些糖单位 在剩余的寡糖核心上再加入另外的糖分 子
1、N-糖链糖基化位点与肽链氨基酸序列
与N-糖链相连的肽链氨基酸序列特征为：
Asn-X-Ser或Asn-X-Thr(X残基是Pro外的氨基酸） 上述序列只是一个潜在的N-糖基化位点，是否糖基 化还要看肽链的空间结构，一般上述序列多处于β －转角处时（在蛋白质分子表面），才可以糖基化 序列中的X为极性氨基酸残基时，糖链常为复杂型N －糖链；如X为非极性氨基酸残基时，糖链常为高 甘露糖型N－糖链.
糖复合物种类：糖蛋白、蛋白聚糖、脂多
糖、糖脂等。
2.糖基化作用（glycosylation) ：单糖、
寡糖或多糖链在酶的催化下与蛋白质或脂类 等非糖物质的特定部位共价结合形成糖复合 物的过程，叫糖基化作用
第3页
3.2 糖蛋白
4.2.1
4.2.2 4.2.3
糖蛋白通论
糖蛋白中糖链的结构特征 糖基化位点与肽链氨基酸序列
酸序列和特定的立体结构；
Ser/Thr的羟基上可连接多种糖链，甚至
是磷酸基；
第21页
糖基转移酶：
是糖链合成的中心环节，其对糖基供体和受体 都有高度的专一性； 一条糖链的合成需要一组糖基转移酶按一定次 序先后发挥作用来完成； 不同种属的生物，同一生物的不同组织，同一 组织或细胞的不同发育阶段，不同的生理和病 理状态下其糖基转移酶的表达差异很大，因而 导致糖型的出现。如运铁蛋白，正常人糖链中 90％以上是二天线N－糖链，而肝癌病人二天线 N-糖链比例明显下降，三天线糖链和核心岩藻 糖链比例明显增加。 一个基因对应一个糖苷键
第9页
3、O-连接糖链（O-糖链）
O-糖链的结构比N-糖链简单，但连接形式远比N-糖
链多。
第10页
4.O-GlcNAc糖基化蛋白
该类蛋白有三个显著特点：
糖基化位点上只连接1个GlcNAc糖基 糖基化处于一种动态平衡中 仅存于细胞核和细胞质内
第11页
3.2.3
糖基化位点与肽链氨基酸 序列
N-糖链合成的终止信号是什么，目前仍不清
除，一般认为糖链上接上岩藻糖基和唾液酰 基，糖链合成就终止。
第29页
3.O－糖链的合成
O-糖链的合成在肽链合成之后合成； O-糖链结构简单，但缺乏明显的规律性，其
中O-GalNAc糖链研究多，
场所因细胞和组织而异 无共同的前体，在肽链的特定位点糖基按次
第33页
Man-6-P的合成
第34页
5.糖链的降解
糖蛋白中的糖链在溶酶体中进行降解。
一般由不同的糖苷水解酶从非还原端逐个
将糖基水解下来。糖肽键则由专一的糖苷 水解酶水解。
O-糖链的水解：
一般情况是糖链和肽链的降解同时
进行，但当糖链含唾液酸多时，糖 链则先水解。
第35页
N-糖链的水解
功能：复杂多样
第5页
3.2.2
糖蛋白中糖链的结构特征wk.baidu.com
1 糖链的结构简介
2 N-连接糖链（N-糖链）
3 O-连接糖链（O-糖链）
4 O-GlcNAc糖基化蛋白
第6页
1.糖链的结构简介
糖蛋白中寡糖链的还原端残基与多肽链的氨基酸残
基形成两种糖肽键
N-糖肽键：糖的半缩醛羟基与肽链上的Asn的 酰胺基团上的氨基形成N-糖肽键。 O-糖肽键：糖链上的半缩醛羟基与肽链上的 Thr, Ser, HyPro, HyLys的羟基形成O-糖肽键 ；
5. 参与细胞（分子）间的相互作用：
受体－配体结合、精卵识别和结合、细胞粘着 、病原体侵袭等。
第37页
如：G-寡糖在内质网中受葡萄糖苷酶Ⅰ 、Ⅱ作用相继除去3个Glc基，但如果肽链
折叠不正确，则在UDP-Glc：糖蛋白葡 萄糖基转移酶的作用下重新再接上一个 Glc，然后与钙连蛋白识别并结合，钙 连蛋白具有分子伴侣的作用，促进肽链 的折叠，而后钙连蛋白脱离糖蛋白肽链 ，同时在葡萄糖苷酶Ⅱ作用下重新水解下 Glc，并从内质网转运到高尔基体。
第36页
3.2.6
糖链的生物学功能
1. 参与新生肽链的折叠和缔合,如N-糖链前体G寡糖
中Glc与肽链的折叠密切相关；
2. 参与糖蛋白的转运（分拣和分泌）：如溶酶体酶
如果缺乏Man-6-P不能转运到溶酶体
3. 保护糖蛋白：如血浆老蛋白的清除。 4. 某些糖链是维持糖蛋白活性所必需；如用衣霉素
处理溶酶体β－葡萄糖苷酶，不表现催化活性；
第26页
糖蛋白在高尔基体的加工
顺式高 尔基体
第27页
反式高尔基 体
半乳糖
唾液酸
第28页
糖蛋白在高尔基体的加工
伴翻译（co-translation):N-糖链合成是和
蛋白质肽链的合成同时进行，所以被称为伴 翻译。
糖蛋白在内质网和高尔基体中，在糖基转移
酶和糖苷水解酶的共同作用下，加工为成熟 的糖蛋白。
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糖蛋白的种类
根据糖蛋白的分布与功能不同：
粘液糖蛋白：如消化道分泌的粘液蛋白：如颌下 腺粘蛋白、胃粘液蛋白。
血清糖蛋白：激素蛋白，如促黄体激素；运铁蛋
白； 参与凝血和纤溶的凝血酶原、纤溶酶原； 免疫球蛋白和补体；
结构糖蛋白：作为胞外基质的结构蛋白如胶原蛋 白、层粘蛋白、纤连蛋白； 膜糖蛋白：血型抗原、组织相容性抗原、移植抗 原、病毒和激素的膜受体。
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几个概念
细胞粘着(cell adhesion)：多细胞生物中细胞有
相互识别而聚集成细胞群的能力。
细胞粘着的原因：在细胞之间充满着糖蛋白（胶原
蛋白、纤连蛋白、层连蛋白）、蛋白聚糖、透明质 酸等组成的胞外基质，它们形成一个连续的立体网 络结构，细胞就交织或浸泡在其中，细胞与细胞、 细胞与胞外基质之间的连接是通过细胞膜上的膜内 蛋白如整联蛋白、钙粘着蛋白、血管地址素选择蛋 白（以上蛋白质称为粘着分子或粘着蛋白）等分子 而完成的，这些粘蛋白大多是含N-糖链的糖蛋白。
序逐个连接形成；
合成的调节复杂。
O-GalNAc糖链的合成：
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狗 颌 下 腺 连 寡 糖 的 合 成
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O-
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4.溶酶体酶的糖基化
溶酶体酶的投送(动画）
粗面内质网上合成并进行N-糖链的糖基化
修饰；
在顺式高尔基体中进行甘露糖的磷酸化，
形成Man-6-P，
被反式高尔基体中的Man-6-P受体识别， 使其与其它酶分开，并得以浓缩； 以出芽的方式转运到溶酶体。
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2、O-糖链糖基化位点与肽链氨基酸序列
特征结构序列不清； 糖基化位点多在蛋白质分子表
面；
位点附近常出现Pro；
Ser/Thr比较集中存在
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与O-GalNAc连接糖链相连的氨基酸序列
有;
-T-X-X-X-,其中有1个X为Thr； -X-P-X-X-X-，其中有1个X为Thr；
-X-X-T-X－，其中有1个X为碱性氨基酸；
-S-X-X-X-，其中有1个X为Ser 。
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3.2.4
糖链的微观不均一性（糖型）
糖链的微观不均一性（糖型）（glycoform)：生物
体内出现的具有相同肽链和不同糖链结构的同种糖 蛋白的现象。 糖型出现的原因：糖链自身合成的差异； 如牛胰核糖核酸酶（BP-RNase)有四种： BP-RNaseA:不含糖链 BP-RNaseB：在34位上的Asn连接有高甘露型的 N-糖链； BP-RNaseC与BP-RNaseD：在34位上的Asn连接有 复杂型的N-糖链；
基的异戊二烯被氢化；
细菌体内：含异物二烯11个，所有的异戊二
烯均是不饱和的；
核苷酸形式：如GDP-Man,UDP-GlcNAc;
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UDPG
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糖基接受体:
Asn侧链的酰胺基；
Ser/Thr的羟基；
鞘氨醇或脂酰甘油的羟基
注意：
要求肽链上的糖基化位点要有一定的氨基
N-连接糖链（N-糖链）：以N-糖肽键相连的寡糖链 O-连接糖链（O-糖链）：以O-糖肽键相连的寡糖链
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2.N-连接糖链（N-糖链）
N-糖链的整体结构由两部分组成：
核心五糖区：变化少
N-糖链的外围链：在核心五糖区以外的非还原端 ，发生多种变化
根据N-糖链的外围链的不同，N-糖链又分为三类：
第三章
糖蛋白
3.1 糖复合物中常见的单糖及其衍生 物
3.2 糖蛋白
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3.1 糖复合物中常见的单糖及其 衍生物
1. 糖复合物的概念
2. 糖基化作用
3. 糖复合物中常见的单糖及其衍生物
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1.糖复合物(glycoconjugate)：单糖、寡
糖或多糖链在酶的催化下与蛋白质或脂类等 非糖物质的特定部位共价结合形成的化合物 ，叫糖复合物。
3.O－糖链的合成 4.溶酶体酶的糖基化 5.糖链的降解
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1.糖链合成的基本特点
糖基供体：合成糖链的单糖的活化形式有两种
磷酸长萜醇形式：长萜醇（dolichol,Dol)是聚
异戊二烯的衍生物，一侧的羟基通过磷酸基与 糖基相连，如Dol-PP-Man; Dol-PP-GlcNAc
动物体内：含异物二烯可多达21个，含有羟