第04章聚糖的结构与功能

生理功能： 以维持结缔组织的
功能为主
作用广泛，许多粘蛋白、血
浆蛋白、膜蛋白等结构蛋白 均为糖蛋白
目的要求：

掌握：糖蛋白、蛋白聚糖的概念，结构特点。
熟悉：糖蛋白分子中聚糖的功能、重要的糖胺
聚糖和核心蛋白；蛋白聚糖的功能。

了解：糖蛋白、蛋白聚糖的合成；胶原、纤连
蛋白和层粘连蛋白结构特点及主要功能。
O-连接寡糖链的形成。
二、糖蛋白分子中聚糖的功能
（一）聚糖可影响糖蛋白生物活性

保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰
期；

蛋白质的聚糖也可起屏障作用，影响糖蛋白
的作用；

聚糖还可以避免蛋白质中抗原决定簇被免疫 系统识别而产生抗体。
（二）对糖蛋白新生肽链的影响
参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确 的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细 胞内的分拣和投送。
（一）糖蛋白聚糖分为N-连接和O-连接型两种

聚糖中单糖的种类：
葡萄糖(Glc) 半乳糖(Gal)
源自文库甘露糖(Man)
N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)
岩藻糖(Fuc)
N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc) N-乙酰神经氨酸(NeuAc)
1、N-连接糖蛋白
糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天
冬酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。
羟基相连，称为O-连接糖蛋白。

O-连接寡糖结构 O-连接寡糖有N-乙酰半乳糖与半乳糖构 成核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再 接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。

O-连接寡糖合成 O- 连接寡糖在 N- 乙酰半乳糖基转移酶的 作用下，在多肽链的丝/苏氨酸的羟基上连接 上 N- 乙酰半乳胺基，然后逐个加上糖基直至
第 四 章
聚糖的结构与功能
单糖
糖类
多糖
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
糖复合物 (glycoconjugates)
糖复合物：糖与蛋白质或脂类共价结合的复合物 的总称，包括糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。
糖蛋白、蛋白聚糖：由糖链和蛋白质以共价键连
蛋白聚糖
Proteoglycan

定义：
蛋白聚糖：糖胺聚糖和核心蛋白共价结合形成的
蛋白聚糖，是结缔组织基质的主要成分。

特点：蛋白质的含量较少，但构成蛋白聚糖的核心，
主要的组成成分是糖胺聚糖 ----- 由糖胺和糖醛酸结合
的二糖单位重复连接而成的不分支的多糖链。

蛋白聚糖的结构 核心蛋白 组成 糖胺聚糖 糖醛酸 艾杜糖醛酸 葡萄糖胺 糖胺

核心蛋白（core protein）为与糖胺聚糖 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。

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 糖蛋白亚基 核心蛋白
骨骺软骨蛋白聚糖聚合物
三、蛋白聚糖是细胞间基质重要成分
2、O-连接糖蛋白
糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相
连，称为O-连接糖蛋白。
N-连接： 连接 方式 O-连接：
（二）N-连接糖蛋白的糖基化位点为Asn-XSer/Thr
糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列 的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。
N-连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基
半乳糖胺
葡萄糖醛酸

糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。

分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、 粘液、眼玻璃体等组织。
一、重要的糖胺聚糖
糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。 体内重要的糖胺聚糖（6种）： 硫酸软骨素类 硫酸皮肤素 硫酸角质素 透明质酸 肝素和硫酸类肝素
二、核心蛋白均含有结合糖胺聚糖 的结构域
目录
糖蛋白
一般少于蛋白质，少数可较多 不含糖醛酸，含N-乙酰氨基己糖、
N-乙酰氨基己糖
糖基排列： 二糖分子连成长链 与肽链连 接方式： 分布： 一般为O-糖苷键连接 有时可游离存在 主要在细胞外，各种 结缔组织基质中
甘露糖、半乳糖，末端为
唾液酸及岩藻糖 大多为分支寡糖链 O-糖苷键或N-糖苷键连接 分布广泛，细胞内外皆有
接组成的大分子物质。
聚糖：糖复合物中的糖组分。
第一节 糖蛋白
Glycoprotein

糖蛋白

由短链寡糖与蛋白质共价结合形成的复合物。 蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为 蛋白质的特性。 糖蛋白的糖链：由中性己糖、氨基己糖以及 唾液酸组成的，糖链有分支。


分布细胞膜、溶酶体、细胞外液等
一、糖蛋白糖链的结构
酸残基的序列子称为糖基化位点。
糖蛋白分子中聚糖结构的不均一性称为 糖型(glycoform)。
（三）N-连接聚糖可分为3型
①高甘露糖型 ②复杂性 ③杂合型 都有一个五糖核心
Man
Man
Man
GlcNAc
GlcNAc
Asn
N-连接聚糖合成
以长萜醇为聚糖载体 糖基活化形式
（四）O-连接糖蛋白

定义 糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的
1. 构成细胞外基质 在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白 以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与 细胞的粘附、迁移、增殖和分化等有关。 2. 其它功能 抗凝血（肝素） 参与细胞识别结合与分化（细胞表面的硫酸素） 维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等
蛋白聚糖与糖蛋白的区别
蛋白聚糖
糖链含量： 较蛋白质部分多 糖链组成： 主要为糖醛酸、
（三）聚糖对蛋白质在细胞内的分拣、投送 和分泌中的作用
有些蛋白质的投送信号存在于肽链内， 但有些是与其糖链有关。
（四）糖蛋白聚糖具有分子间的识别作用

聚糖中单糖分子连接的多样性是聚糖起到分
子识别作用的基础。

受体与配体识别和结合也需聚糖的参与。

细胞表面糖复合物的聚糖还能介导细胞-细胞
的结合。
第二节