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
2.paroxysmal nocturnal hemoglobinuria 阵发性睡眠性血红蛋白尿症
3. genetic deficiencies of glycoprotein lysosomal hydrolases cause diseases ●degradation of the oligosaccaride chains of glycoproteins involves a battery of lysosomal hydrolases ●genetically determined defects result in abnormal degradation of glycoproteins ●mannosidosis,fucosidosis,sialidosis, aspartylglycosaminuria
膜蛋白中的糖
膜 蛋 白 分 子 中 的 糖
糖 蛋 白 分 子 中 寡 糖 链 糖 的 功 能
四、糖蛋白与疾病的关系
1、I-cell disease 在N-Linked的糖蛋白合成过程中含有 Linked的糖蛋白合成过程中含有 另外一条途径
●
UDPManUDP-GlcNAc + Man-Protein → GlcNAcManGlcNAc-1-P-6- Man-Protein + UMP GlcNAcPhosphotransferase
DolUDPGlcNACDol-p + UDP-GlcNAC → GlcNAC-P-P-Dol + UMP GlcNACGlcNAC-P transferase
in the membranes of the endoplasmic reticulum
(3) 装配其它的单糖
转移寡糖链-磷酸(4) 转移寡糖链-磷酸-长帖醇到蛋白质 Oligosaccaride:protein transferase
Background: I-cell disease is an inherited
lysosomal storage disorder. It first was described in 1967 by Leroy and DeMars when they reported a patient with clinical and radiographic features similar to Hurler syndrome (mucopolysaccharidoses 1H [MPS 1H]). One unique feature of this disease was the presence of intracytoplasmic inclusions in the fibroblasts of patients. These cells were termed inclusion cells, or I-cells; thus, the disease was designated I-cell disease.
●
核苷酸糖作为糖的供体
UDP-Glc, UDP-Gal, GDP-Man, CMP-NeuAc, GDP-Fuc, UDP-GalNAc UDP- GlcNAc, UDP-Xyl
催化的酶为糖蛋白糖基转移酶, ●催化的酶为糖蛋白糖基转移酶,该酶位于高尔 基器的膜上
N-linked糖蛋白的生物合成 2. N-linked糖蛋白的生物合成
●
A.每种类型都具有一个五糖核心 A.每种类型都具有一个五糖核心 B.它们具有不同的分支 它们具有不同的分支， B.它们具有不同的分支，这些寡糖链分 支常常被称为天线 C.血液循环中和膜上的糖蛋白常常是 血液循环中和膜上的糖蛋白常常是N C.血液循环中和膜上的糖蛋白常常是N糖 苷连接 糖基磷脂酰肌醇连接(GPI (GPI(3) 糖基磷脂酰肌醇连接(GPI-linked) GPI-Linked为粘合脚状结构. GPI-Linked为粘合脚状结构. 为粘合脚状结构 大多数GPI structures核心是 ● 大多数GPI structures核心是 Ethanolamine-phospho→3man → EthanolamineGlcNH2 → phosphatidylinositol
Frequency: I-cell disease is a rare disorder that has no ethnic predilection. Very little population data are available, but a recent study from the Netherlands reported a frequency of approximately 1 in 640,000 live births. Mortality/Morbidity: Death from pneumonia or congestive heart failure usually occurs within the first decade of life.
B. 寡 糖 链 的 加 工
●N-linked 合成特点 ▲ 糖基和蛋白质是共翻译的过程 ▲ 先合成Dol-P-P寡糖,其作为载体 先合成Dol寡糖, Dol 参与合成 ▲ 在内质网中Dol-P-P寡糖链在寡糖-蛋 在内质网中Dol Dol寡糖链在寡糖白质转移酶的作用下转移到蛋白质的 Asn,以 linked方式相连 Asn,以N-linked方式相连 糖苷酶、 ▲ 在-糖苷酶、甘露糖苷酶作用下加 工可以形成high-mannose 工可以形成highhigh
●N-linked 合成特点 若在加工过程中， ▲ 若在加工过程中，逐步连接上另外一 些糖可以形成复杂型 ▲ 在内质网和高尔基器 ▲ 加工修饰过程中单糖由核苷酸糖提 供，在特异的转移酶催化下进行 ▲ 可以被衣霉素抑制
三、糖蛋白的分布和功能
糖蛋白，在植物和动物中较为典型。 它 的 分 布 很 广 。 这些糖蛋白可被分泌、进入体液或 作为膜蛋白。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。
O O H 3HC C OH OH H NH
OH
H H
OH OH CH2
H
OH
O COOH H OH H
Man
NeuAc
H H OH CH3 H OH O H OH OH H
HOCH2 HO H OH H
O H H OH O NH C CH3
Fuc
GalNAc
HOCH2 H OH OH H
HOH2C O H H OH O NH C CH3 OH H H
2. 分类与结构
根据多肽链与寡糖链连接方式的不同, 根据多肽链与寡糖链连接方式的不同, 主要分为三类。 主要分为三类。 连接糖基或糖链(O (O(1) O-连接糖基或糖链(O-linked) 以丝氨酸、 ●以丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基 为连接点，形成- 糖苷键型； 为连接点，形成-0-糖苷键型； 糖蛋白中包含的O_Linked O_Linked类型 ●糖蛋白中包含的O_Linked类型 GalNAcGalNAc- Ser(Thr) Gal-Gal-XylGal-Gal-Xyl-Ser Gal-HydroxyGal-Hydroxy-Lysine GlcNAcGlcNAc- Ser(Thr)
●
GlcNAcManGlcNAc-1-P-6- Man-Protein → ManP-6- Man-Protein + GlcNAc Phosphodiesterase
●
在高尔基器膜上具有Man 6- 受体, 在高尔基器膜上具有Man 6-P受体,与一 些酶中Man 6- 残基结合, 些酶中Man 6-P残基结合,把它们分拣到 溶酶体中
● ●
合成部位: 合成部位:内质网和高尔基器 N-glycosylation 的过程分为两步
A. 装配和转移寡糖链-磷酸-长帖醇 装配和转移寡糖链-磷酸-
(1) 长帖醇磷酸化为长帖醇磷酸
Dol + DolATP → Dol-p + dolichol kinase ADP