糖蛋白

•N-连接糖基化，始于一个分支的14残基的酸寡 糖——核心聚糖GlcNAc2Man9Glc3的附着。
•所有的N-糖链都含有一个五糖核心，也称为三 甘露糖核心:Man α1→6（Manα1→3） Manβ1→4GlcNAcβ1→4GlcNAc。 •N-连接聚糖加工后可产生三种主要的聚糖结构， 即高甘露糖型，复杂型和杂合型。
N-连接糖基化
• N-连接，只发生于真核生物中，糖链合成 起始于内质网，完成于高尔基体。在内质 网形成的糖蛋白具有相似的糖链，进入高 尔基体后，在各种糖基转移酶的作用下发 生了一系列有序的加工和修饰，包括某些 核心糖残基的替换以及聚糖链的降解，使 得糖链的结构和构造发生巨大变化，从而 形成了结构各异的糖链。
• 糖蛋白广泛地存在于动物、植物和某些微生物 中。这些糖蛋白可被分泌、进入体液或作为膜 蛋白，起多种作用。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。
蛋白质的糖基化
•糖基化（glycosylation）是指在酶的控制下, 蛋白质或脂质附加上糖类的过程。
•糖基化修饰包括在合成时或者合成后在蛋 白质上加入短链的碳水化合物残基。 •蛋白质经过糖基化作用之后，可形成糖蛋 白。
糖基化形式
• N-连接糖基化(N-linked glycosylation)
• O-连接糖基化(O-linked glycosylation) • 糖脂磷脂酰肌醇(glycosylphosphatidylinositol， GPI)锚
N-连接聚糖会连接到天冬酰胺-X-丝氨酸/ 苏氨酸（Asn-X-Ser/Thr）特征序列中的天冬酰 胺残基上，X是除脯氨酸之外的任意氨基酸。
O-连接聚糖连接于丝氨酸或苏氨酸的羟基上
糖基磷脂酰肌醇锚（GPI锚） •一般附着在C端信号肽被切除后的C端。 •将GPI连接到需要被锚定在质膜的蛋白质上， 被其锚定的蛋白质，通过含有磷酸乙醇胺的磷 酸二酯键将其C端连接到三甘露酰-非乙酰化葡 糖胺（Man-GlcN）上。 •某些细胞类型中，该类糖蛋白还可以进一步 修饰。GlcN残基具有还原性的一端则可通过另 一个磷酸二酯键与锚定在膜中的磷脂酰肌醇 （PI）相连。
复杂型 （complex type）： 这类N-糖链，除五 糖核心外，不含其 他甘露糖残基，但 含有半乳糖、岩藻 糖和唾液酸；
杂合型（hybird type）：此型糖链具 有复杂型和高甘露糖型这两类糖链的结 构元件，即除了高甘露糖型常见的七糖 核心外，也含有半乳糖、岩藻糖等。
•N聚糖修饰通常产生一定程度的修饰异质性， 因而得到的蛋白质并不是一个确定分子，可 能含有一个以上的糖基化位点，可能出现两 种情况： 微观不均一性(microheterogeneity) 即不同蛋白分子在同一糖基化位点上含 有不同的聚糖链。 宏观不均一性(macroheterogeneity) 即同样的糖基化修饰出现在不同的位点。
由于糖基化形式的多种多样，糖链的修
饰异质性，糖链连接顺序的多样这就使得糖
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链结构多样性大大增加，糖蛋 白的种类和功
能也随之多样化。
8.3 糖蛋白质组学
8.3.1 糖蛋白
• 糖蛋白质组学（glycoproteomics） 糖蛋白质组学是指大规模的分离、富集、 鉴定糖蛋白的研究。
糖蛋白质组学
凝集素亲和层析 免疫亲和色谱 尺寸排阻色谱 亲水亲和方法 +现代质谱技术=糖蛋白高通量鉴定
……
8.3.1 糖蛋白
• 糖蛋白（glycoprotein）是一类复合糖，由长 度较短，带分支的寡糖和多肽链共价连接而 形成。在大多数情况下，糖的含量小于蛋白 质。
◆ α3/6 α2 α2 α2 β4 ■
◆ α3/6 β4 ■
◆ α3/6
β4
■ β2 α3 α6
α2
α3
α6
β2
β2
α3
α6
α3
α6
α3 β4 ■ β4 ■ β
α6
β4 ■ β4
β4
■ β4 ■
■
β
β
Asn
A
Asn
B
Asn
C
高甘露糖型 （high-mannose type）： 此型N-糖链除核心五糖 外，只含α-甘露糖残基， 带有两个分支的七糖结 构常是它们的共同核心；
O-连接糖基化
•最常见的形式是粘蛋白型聚糖（mucin-type glycan），它的加入没有明显的共同序列，说 明它识别的可能是蛋白质的二级或三级结构。 •在富含脯氨酸的区域该类糖基化修饰很少出现。 •其他的O连接聚糖（单个的葡糖胺残基、岩藻 糖残基、半乳糖残基、甘露糖残基和木糖残基） 都需要识别特异的共同序列。