四、糖蛋白和蛋白聚糖
糖蛋白与蛋白聚糖
(一)糖胺聚糖的结构和类型
透明质酸（hyaluronic acid, HA）
Gtin sulfate, CS)
GlcUA
GalNAc
硫酸皮肤素(dermatan sulfate, DS) 特点：重复二糖单位由IdoUA和GalNAc
构成
硫酸角质素 (keratan sulfate, KS)
(1) 核心结构：与Ser/Thr相连接的糖基部分
(2) 骨架结构：核心结构的外延部分
(3)非还原端：
聚糖链的非还原性糖基可以是Gal、GalNAc 、 GlcNAc、Fuc或Sia
补充：聚糖链的还原端和非还原 端
（二）N-连接型糖蛋白
聚糖与多肽链的连接方式 分子中的糖链通过与多肽链中 Asnγ位酰胺N原子形成N-糖苷 键而共价相连。
蛋白聚糖的分子结构 1. 糖胺聚糖(glycosaminoglycan, GAG) :
具有由氨基己糖（己糖胺) 与己糖醛酸或半乳糖交替 排列形成的二糖重复单位
常见的氨基己糖: 氨基葡萄糖(GlcN)和氨基半乳糖(GalN) 常见的己糖醛酸: 葡萄糖醛酸(GlcUA)和艾杜糖醛酸(IdoUA)
2. 核心蛋白
第三章 糖蛋白与蛋白聚糖
第一节 糖蛋白
（glycoprotein）
定义： 在分子组成中以蛋白质为主，其一定部位以 共价键与若干糖链相连所构成的分子
糖蛋白的分子结构
组成糖蛋白分子糖链的单糖:
D-葡萄糖(Glc); D-半乳糖(Gal);
D-甘露糖(Man); L-岩藻糖(Fuc);
2-N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc);
Gal
GlcNAc
肝素(heparin, Hep)和硫酸乙酰肝 素(heparan sulfate, HS)
糖蛋白和蛋白聚糖课件
目录
采用O—连接方式的糖蛋白中，肽链部 分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨基酸
总数的50％。这种糖蛋白的糖链中不具有
共同的核心序列。
目录
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在
于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较
集中且周围8种核心 Tn抗原 O-岩藻糖 发育信号调控 O-乙酰葡萄糖胺 细胞核细胞质特有的修饰，调节转录
目录
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
目录
葡萄糖胺 糖胺
半乳糖胺
葡萄糖醛酸
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
目录
核心蛋白
1.定义
与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。
糖蛋白与蛋白聚糖的结构与功能
单纯蛋白质 结合蛋白质 糖蛋白和蛋白聚糖 糖链修饰主要影响蛋白质的稳定性和蛋白质分 子间的相互作用，改变蛋白质的识别和结合能 力，从而改变蛋白质的相互作用。
目录
糖 蛋 白
定义
一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋 白质。
特点
蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表 现为蛋白质的特性。
分布
细胞膜、溶酶体、细胞外液
目录
一、糖蛋白的结构
•单糖的种类
葡萄糖(Glu)
半乳糖(Gal)
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)
目录
N-连接： •连接方式 O-连接：
目录
(优选)聚糖的结构与功能
O-连接寡糖合成
O-连接寡糖在N-乙酰半乳-乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至O连接寡糖链的形成。
五、蛋白质β-N-乙酰氨基葡萄糖基化是 可逆的单糖基修饰
➢ β-N-乙酰氨基葡萄糖(β-N-acetylglucosamine， O-GlcNAc)糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和 分泌蛋白。
（优选）聚糖的结构与功能
目录
单糖
糖类 多糖
糖复合物 (glycoconjugates)
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
概述
• 糖复合物(glycoconjugate)主要包括糖蛋白 (glycoprotein) 、 蛋 白 聚 糖 (proteoglycan) 和 糖脂(glycolipid)。
➢ 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。
• 蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
一、糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺 组成的重复二糖单位
糖胺聚糖（glycosaminoglycan, GAG）曾称为 粘多糖、氨基多糖和酸性多糖等。
• 糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和 聚糖两部分组成。
• 糖蛋白分子中蛋白质重量百分比大于聚糖； 而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。
第一节
糖蛋白分子中聚糖及 其合成过程
糖蛋白
➢ 一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。
➢ 蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为 蛋白质的特性。
糖蛋白与蛋白聚糖
第一篇
蛋白质
第二章 糖蛋白与蛋白聚糖
glycoprotein and proteoglycan
蛋白质的结构和功能 脂蛋白 细胞外基质蛋白质(自学) 蛋白质的转运、加工与修饰(自学)
单糖
糖类
多糖
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
分子中的糖链通过与多肽链中 Asnγ位酰胺N原子形成N-糖苷 键而共价相连。
N-连接型糖蛋白
N-连接分类:
(1) N-GlcNAc连接:
糖基化位点: Asn-X-Ser/Thr 序列子
(sequon） (2) N-GalNAc连接和N-Glc连接 (罕见)
糖蛋白中糖链的组成与结构
糖蛋白中的糖链变化较大，含有丰富的结构信息。寡糖链往 往是受体、酶类的识别位点。
糖蛋白的分子结构
蛋白质部分 组成糖蛋白分子糖链的单糖: D-葡萄糖 (Glc); D-半乳糖 (Gal); D-甘露糖 (Man); L-岩藻糖 (Fuc); 2-N-乙酰氨基葡萄糖 (GlcNAc); 2-N-乙酰氨基半乳糖 (GalNAc); D-木糖 (Xyl); L-阿拉伯糖 (Ara) ; 唾液酸 (Sia)
糖蛋白 PPT课件
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。
目录
（一） N—连接糖链的糖基化位点：
携带N—寡糖链的天冬酰胺也有一定 的位置特征，它总是出现在多肽链的 Asn-X—Ser或 Asn-X—Thr序列中。其 中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。
目录
N—连接糖链的糖基化位点：
定义
一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的 化合物。
特点
糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。
分布
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。
目录
蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡萄糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
目录
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。
目录
二、糖蛋白寡糖链的功能
1. 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。
2. 对糖蛋白的生物活性的影响
保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。
3. 参与分子的识别作用
目录
第二节 蛋白聚糖
Proteoglycan
目录
概述
目录
N—糖链的分类：
目录
糖蛋白中，肽链部 分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨基酸 总数的50％。这种糖蛋白的糖链中不具有 共同的核心序列，常见的核心至少有8种， 因此糖链的结构相互之间差异较大。
目录
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
第十九章：糖蛋白
2 .N-连接寡糖结构 N－连接寡糖可分为三型；
①高甘露糖型
②复杂型
③杂合型：这三型 N-连接寡糖都有一个五糖核心，高甘露糖型在核
心五糖上连接了 2－9 个甘露糖，复杂型在核心五糖上可连接入 3、4
或 5 个分支糖链，宛如天线状，天线末端常连有 N-乙酰神经氨酸。
杂合型则共有二者的结构。
（二）O-连接糖蛋白
胶原蛋白由 3 条肽链以α 右手螺旋形成棒状结构。
富含甘氨酸（占 1/3）和脯氨酸（占 1/4），特含有羟赖氨酸和羟脯氨
酸，缺色氨酸和半胱氨酸，甚少酪氨酸。
三.纤连蛋白
定义
5 分钟
广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中的一种多功能糖蛋
白。多为二聚体形式，也有多聚体形式。
分布
细胞外基质、基底膜和各种体液。
教学内容 第十九章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
时间
大多数真核细胞都能合成一定类型的糖蛋白和蛋白聚糖,它们分 布于细胞表面、细胞内分泌颗粒和细胞核内，也可被分泌出细胞，构 成细胞外基质成分。糖蛋白和蛋白聚糖都由共价键相连接的蛋白质和 糖两部分组成。糖蛋白分子中的蛋白质重量百分比大于糖，而蛋白聚 10 分钟 糖中多糖链所占重量在一半以上，甚至高达 95%，两者的糖链结构也 不同。因此糖蛋白和蛋白聚糖在合成途径和功能上存在显著差异。
岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。
二、糖蛋白寡糖链的功能
20 分钟
许多执行不同功能的蛋白质都是糖蛋白，糖蛋白中的寡糖链不但
能影响蛋白部分的构象、聚合、溶解及降解还参与糖蛋白的不能取代的。
（一）寡糖链对新生肽链的影响
1.不少糖蛋白的 N-连接寡糖链参与新生肽链的折叠并维持蛋白
共价连接到核心蛋白的多肽链上。
考研科目,动物生物化学 第5章 糖类
β-D-葡萄糖胺
β-D-半乳糖胺
β-D-N-乙酰葡萄糖胺
β-D-N-乙酰半乳糖胺
(4) 脱氧：核糖经脱氧酶催化，生成脱氧核 糖。 DNA分子的重要组成部分
3 醛基或酮基产生的化学性质
(1) 还原作用：游离的羰基，已被还原剂 还原成多羟基醇 。
H HO H H CHO OH H OH + H2 OH CH2 OH H HO H H CH2 OH OH H OH OH CH2 OH
1 糖蛋白（glycoprotein）
是由糖链与蛋白质多肽链共价结合 而成的球状高分子复合物。糖蛋白分子 结构包含糖链、蛋白质和糖肽键三部分。 糖肽键主要有两种类型：N-糖肽键 和O-糖肽键。
O-糖肽键连接
N-糖肽键连接
N－乙酰半乳糖胺
N－乙酰葡萄糖胺
糖蛋白的生理功能
1.具有酶和激素的活性。 2.高粘度性，润滑剂、保护剂 3.具有防止酶的水解以及阻止细菌病毒 的侵袭。 4.组织培养时对细胞黏着和细胞接触起 抑制作用。 5.外来组织识别、肿瘤特异性抗原活性 鉴定有一定作用。
O HN C R CH
OH C C H H
2 寡糖：凡能被水解成少数（2-10个） 单糖分子的糖称寡糖。 如：蔗糖=葡萄糖+果糖
3 多 糖：凡能被水解成多个单糖分子的 糖称多糖。如：淀粉（n葡萄糖）
4 复合糖：与非糖物质结合的糖。如：糖 蛋白等。 5 衍生糖：糖的衍生物。如：糖酸、糖胺等 。
第二节 单糖
（一）概念：不能被水解的多羟基醛或多
CH2OH O O PO32H H OH H H OH H OH H2C O PO32O OH H H OH H H OH H OH CH2 O PO32CH2OH O H HO H OH H OH CH2 O PO32H2C O PO32O H HO H OH H OH
02糖蛋白
病。
类风湿性关节炎患者血清IgG的N-聚糖链的种
类变化不大，但其Fc段N-聚糖链外链结构中的
末端Gal明显下降，从而使以GlcNAc为末端的 聚糖链比例增加，形成去半乳糖基的IgG亚型 IgG0，后者即可成为一种自身抗原。
IgA型肾病的典型病理改变是肾小球基底膜上
IgA1的单体和聚合体的大量沉积。
细胞信号转导、调节细胞粘附、维持或抑制细
胞生长等。
1. Molecular Structure of Proteoglycan 蛋白聚糖是由糖胺聚糖链与核心蛋白通过共价 键连接而成。
糖胺聚糖属于杂多糖类化合物，其典型的结构
特征是具有由氨基已糖与已糖醛酸或半乳糖
(Gal)交替排列形成的二糖重复单位。
⑴ 五糖核心结构：是一种共性结构，它由内侧
的两个GlcNAc和外侧的三个Man组成，称为 三甘露糖五糖核心。
Core Structure of Glycan with N-GlcNAc Linked Type
⑵ 外链结构：由连接在上述五糖核心外侧的糖基 构成。分为下列三型： ① 高甘露糖型：糖基全部由Man组成，可有
3.5 Glycoprotein and Malignant Neoplasm 恶性肿瘤细胞糖蛋白的聚糖链结构的改变是一 种普遍现象。其改变主要表现为： ① 天线数增加； ② 聚乳糖胺结构出现或增加； ③ 核心岩藻糖增加；
④ 出现偏二天线结构。
3.6 Glycoprotein and Autoimmune Disease 目前认为，类风湿性关节炎是一种与免疫球蛋 白IgG中N-聚糖链结构改变有关的自身免疫疾
1.2 Composition and Structure of Glycan in Glycoprotein 1.2.1 Glycan with O-GalNAc Linked Type
第4章糖蛋白1
人类面临的世纪灾难——艾滋病，（获得性 免疫缺陷综合症AIDS)
1. 世界艾滋病流行形势严峻。1981年，美国发现首例艾滋 病——2000年底，艾滋病感染者5790万，死亡达2080万， 每年用于艾滋病的花费达5000亿美元。 2. 我国艾滋病流行的问题严重。1985年，国内发现首例外来 艾滋病病人，预计至2001年年底，艾滋病感染者超1000万。 每年以30%递增，说明我国艾滋病已进入快速增长期，艾 滋病很可能成为新世纪的国家性灾难。
分子识别:生物分子的选择性相互作用 Ig-Ag E-s 激素与受体 要求: 两分子结合部位结构互补 能产生作用力使酶分子结合
细胞识别:细胞表面两分子的识别 受体: 能与来自胞外的生物信息分子专一 结 合并将信息传递给效应器(离子通道 配体:被受体识别并结合的生物活性分子
识别—诱导细胞生理和代谢状态改变的扳 机 识别双方： 识别标记：以糖基为识别标记的生 命活动广泛存在 有识别能力：能识别糖基并与糖结合 多数为凝集素
Fuc
O型 Fuc Gal
A型 GalNAc
或 B型 Gal Gal A型 GalNAc 苏) GNAc Gal GalnAc 丝( Gal GNAc GNAc
或
B型 Gal Gal GNAc
Fuc
9、糖链与精卵识别
卵透明带糖蛋白ZP-3中GalNAC介导精卵识别及精卵结合
10、糖链与细胞粘着
一 糖类物质不仅是生物体的能源和结构材料, 还是重要的生物信息分子。
（一）结构材料： 纤维素：
甲壳质:
CH 2OH
乙酰氨基葡萄糖:
H OH H H
O
H OH
OH
H HN
COCH3
（二）糖参与了生命的全过程
第04章 糖蛋白与蛋白聚糖
(1)复合糖的分类：
复 合 糖 (complex carbohydrate) 可 分 为 聚 糖 (glycam)和糖缀合物或糖复合物(glycoconjugate)。其 中 聚 糖 包 括 同 聚 糖 (homoglycan) 和 杂 聚 糖 (heteoglycan) ； 糖 缀 合 物 则 包 括 糖 肽 复 合 物 (glycopeptede complex) 、 糖 脂 复 合 物 (glycolipid complex)和糖-核酸复合物(carbohydrate-nucleic acid complex)。糖肽复合物可分为肽聚糖(peptideglycan)或 胞 壁 质 (murein) ， 是 细 菌 细 胞 壁 结 构 材 料 ； 糖 蛋白 (glycoprotein)和蛋白聚糖(proteoglycan)。糖脂可分为 糖 鞘 脂 (glycosphingolipid) 、 糖 基 酰 基 甘 油 (glycosylacylglyceride)和脂多糖(lipopolysaccharide)。
(4) 糖缀合物的许多重要的性质和 功能与其糖链特有的结构密切相关，
为了便于表现糖链的结构，我们将采用一 套流行的简化符号系统(图4.1)，标明糖 链单糖之间的连接方式及其修饰状况。
图4.1 推 荐的描述 糖链结构 的简化符 号与惯例
以一个复杂型 分枝的双天线 N-聚糖为例。 除L-Fuc和LIdoA外，其余 糖基均为D-型； 糖链中的单糖 都是吡喃型(六 元环)的；除 Sia的糖苷链从 C2开始，其余 糖基的糖苷链 均从C1开始。
(3) 聚糖结构的复杂性：
糖蛋白和蛋白聚糖的聚糖部分尽管由上述为数有限的 几种单糖组成，但每种单糖有吡喃式与呋喃式结构之分， 异头碳有α-与β-型之分，每个单糖有多个羟基，可能以 不同的方式形成糖苷键和分枝结构。两种不同的氨基酸可 形成两种二肽；3种不同的氨基酸可形成6种三肽；6种不 同的氨基酸可产生176种六肽。而两种相同的己糖可能形 成11种二糖；三种相同的己糖可产生176种三糖；6种不同 的己糖则能形成109 种六糖，如带有分枝六糖的数目可达 1012个。如果考虑到糖残基不同部位进一步修饰：磷酸化、 硫酸化、氨基化、乙酰化、糖基内部脱水成内醚等，聚糖 的 数目无疑会更大。聚糖结构的复杂性增加了研究工作 的难度，同时暗示它可以蕴含更多的信息，成为生物信息 的理想载体。
蛋白聚糖
目录
一、糖蛋白糖链的结构
连接和O-连接型两种 （一）糖蛋白聚糖分为N-连接和 连接型两种 糖蛋白聚糖分为 连接和
聚糖中单糖的种类： 聚糖中单糖的种类： 单糖的种类 葡萄糖(Glu) 葡萄糖 半乳糖(Gal) 半乳糖 甘露糖(Man) 甘露糖 N-乙酰半乳糖胺 乙酰半乳糖胺(GalNAc) 乙酰半乳糖胺 岩藻糖(Fuc) 岩藻糖 N-乙酰葡萄糖胺 乙酰葡萄糖胺(GlcNAc) 乙酰葡萄糖胺 N-乙酰神经氨酸 乙酰神经氨酸(NeuAc) 乙酰神经氨酸
目录
按核心蛋白和糖链成分的差别，蛋白聚糖分类： 按核心蛋白和糖链成分的差别，蛋白聚糖分类： 1. 大分子聚集型胞外基质蛋白聚糖 2. 小分子富含亮氨酸胞外基质蛋白聚糖 3. 跨膜胞内蛋白聚糖
目录
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
参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确 的空间构象； 的空间构象； 糖蛋白的糖基化与肽链的折叠及分拣密切 相关 。
目录
（三）糖蛋白聚糖可参与维系亚基聚合
具有功能的糖蛋白的二聚体， 具有功能的糖蛋白的二聚体，往往依靠 蛋白或糖糖-蛋白或糖-糖相互作用维系亚基的聚合和 构象。 构象。
（四）聚糖对蛋白质在细胞内的分拣、投送 聚糖对蛋白质在细胞内的分拣、 和分泌中的作用
目录
聚糖作为信息分子作用 特异的聚糖结构被细胞用来编码若干重要信 诸如糖蛋白的胞内定向转运、 息 ， 诸如糖蛋白的胞内定向转运 、 细胞与细 胞的相互作用、 胞的相互作用 、 组织与器官发育以及细胞外 信号转导等。 信号转导等。 每一聚糖都有一个独特的能被蛋白质阅读， 每一聚糖都有一个独特的能被蛋白质阅读 ， 并与蛋白质相结合的三维空间构象， 即 糖密 并与蛋白质相结合的三维空间构象 ， 码(sugar code)。 。
糖蛋白、蛋白聚糖
对糖链来说，
假设A为甘露糖，B为半乳糖，Man可以和
Gal的C2，C3，C4和C6的四个位置中的任 一个碳相连，因此Man→Gal可以形成4个 异构体。 由于Man和Gal连接时可以采取两种异头构 型。α和β，此二糖可以有8个可能的异构体。 甘露糖残基可以以呋喃糖或吡喃糖形式存 在，这样二糖链可以有16个异构体。 而且这里尚未考虑二糖链与蛋白质结合时， 半乳糖残基的异头构型。
1．作为生物体的主要能源物质
植物的淀粉和动物的糖原都是能量的 储存形式。人体摄入的碳水化合物在体内 经消化变成葡萄糖或其它单糖参加机体代 谢。
2．在生物体转变为其他物质
有些糖是重要的中间代谢物，这些中 间物为合成其他生物分子如氨基酸、核苷 酸、脂肪酸等提供碳骨架。
3．作为生物体的结构成分
纤维素、半纤维素、木质素是植物细 胞壁的主要成分。肽聚糖是细菌细胞壁的 主要成分。
核糖核酸酶B 胎球蛋白
<4%
8% 20%
血清α-酸性糖蛋白
颌下腺粘蛋白 人红细胞膜的血型糖蛋白 人卵泡囊糖蛋白 胃粘蛋白
38%
50% 60% 70% 82%
糖蛋白中所含的单糖残基的种类：
葡萄糖(Glu) 半乳糖(Gal) 甘露糖(Man)
N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)
岩藻糖(Fuc) N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) N-乙酰神经氨酸(NeuNAc)，即唾液酸（Sia）
单糖构型通常采用D、L构型标记法标记，即以甘油醛 为标准，一般距羰基最远的一个手性碳上的羟基与D-(+)甘油醛构型相同，即在Fischer投影式的右侧，即为D型。 反之即为L型。自然界中存在的单糖绝大多数是D型，L型 极少。
CHO HO C H H
生化复习题（1）
生化复习题（1）生化习题考试时间：6月11日（周三）晚上18：30-20：30 地点：禧强楼-203 题型：名词解释10个，共20分。
简答题6个，共30分。
论述题5个，共50分。
一、糖蛋白和蛋白聚糖1、糖链的一、二、三、四级结构的概念（1）一级结构：单糖残基的组成、排列顺序、相邻单糖残基的连接方式、异头物的构型及糖链有无分支、分支的位置和长短等。
（2）二级结构：多糖骨架链间以氢键结合所形成的各种聚合体,关系到多糖分子中主链的构象,不涉及侧链的空间排布;（3）三级结构：多糖链一级结构的重复顺序,由于糖残基中的羟基、羧基、氨基以及硫酸基之间的非共价相互作用,导致有序的二级结构空间形成有规则而粗大的构象; （4）四级结构：多糖链间非共价键结合形成的聚集体。
2、糖蛋白、蛋白聚糖、O-连糖蛋白、N-连糖蛋白、糖组学等概念（1）糖蛋白Glycoproteins: 由寡糖链和多肽或蛋白质以共价键连接而成的结合蛋白。
糖含量1%—80%。
寡糖链不多于15个单糖残基。
（2）蛋白聚糖proteoglycan : 含大量糖胺聚糖并与多肽骨架连接的高分子物质。
糖含量＞95%（3）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。
（4）N-连接糖蛋白：糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。
（N-连接糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr）（5）糖组学(糖蛋白) Glycomics ：涉及单个个体的全部糖蛋白结构分析，确定编码糖蛋白的基因和蛋白质糖基化的机制。
3、糖蛋白中糖链的生物学功能分子间：细胞-细胞间识别、粘附和结合病原体, 趋靶于组织。
分子内：蛋白质的正确折叠、细胞内定位、生物活性、溶解度、抗原性、生物半寿期、蛋白酶敏感性等；介导专一的“识别”和“调控”生物过程。
⑴糖链在糖蛋白新生肽链折叠和缔合中的作用：1)去糖基化的蛋白不能正确折叠→维持亚基正常构象；①α1-抗胰蛋白酶(不能折叠)②疱疹口炎病毒（VSV）的G蛋白(不能形成正确二硫键)③流感病毒红细胞凝集素（HA,一种糖蛋白）用糖链合成抑制剂衣霉素后，肽链部分正常合成，糖链部分不能合成，糖蛋白不能正常折叠，不能形成三聚体，不能被分泌到胞外。
第19章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
第19章糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质学习要求1．掌握糖蛋白和蛋白聚糖的概念、结构特点及功能。
2．熟悉细胞外基质的组成、结构特点及功能。
3．了解糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质的合成过程。
基本知识点在细胞膜表面和细胞间质中存在着丰富的糖蛋白和蛋白聚糖，此两者都由蛋白质部分和聚糖部分组成。
糖蛋白可分N-连接和O-连接二型，前者聚糖以共价键方式与糖化位点即Asn-X-Ser模序中的天冬酰胺的酰胺N连接，后者与糖蛋白特定Ser残基侧链的羟基共价结合。
N-连接聚糖可分成高甘露糖型、复杂型和杂合型三型，它们都是由14个糖基的长萜醇焦磷酸聚糖结构经加工而成。
每一步加工都有特异的糖苷酶和糖基转移酶参与。
糖蛋白的聚糖参与许多生物学功能。
蛋白聚糖有糖胺聚糖和核心蛋白组成。
体内重要的糖胺聚糖有硫酸软骨素、硫酸性肝素、透明质酸等。
蛋白聚糖是主要的细胞外基质成分，它与胶原蛋白以特异的方式相连接而赋予基质以特殊的结构。
细胞表面的蛋白聚糖还参与细胞黏附、迁移、增殖和分化功能。
细胞间隙填充着许多糖蛋白和蛋白聚糖等，构成ECM。
ECM是细胞完成若干生理功能所必须依赖的物质。
胶原是结缔组织的主要蛋白质成分。
常见的胶原分子可分成5型。
胶原一般由3条α肽链，以右手螺旋的方式形成三股螺旋，重复出现的Gly-Pro-X模序是三股螺旋特定空间构象所依赖的一级结构。
然后螺旋之间通过醛醇交联的方式形成侧向共价连接的胶原微纤维。
微纤维再进一步侧向排列形成胶原纤维。
Fn和Ln是普通存在于ECM中的蛋白质。
Fn由两条多肽链组成的糖蛋白，主要由成纤维细胞合成，而血浆Fn主要来自肝细胞。
Fn的广泛分布决定了它功能的多样性，在血小板聚集、组织损伤的修复、细胞增殖、分化等方面都起着作用。
Ln主要介导上皮细胞及内皮细胞黏着于基底膜，从而影响细胞的生长、分化和运动等。
自测练习题一、选择题（一）A型题1．组成糖蛋白分子中聚糖的单糖不包括A．葡萄糖B．半乳糖C．甘露糖D．岩藻糖E．果糖2．糖蛋白糖链合成场所为A．细胞膜B．细胞核C．细胞浆D．高尔基体与内质网E．溶酶体3．N-连接糖基化位点特定序列不可能是A．Asn-GLY-Ser/Thr B．Asn-Ala-Ser/Thr C．Asn-Val-Ser/ThrD．Asn-Leu-Ser/Thr E．Asn-Pro-Ser/Thr4．不带有硫酸的糖胺聚糖是A．硫酸软骨素B．肝素C．硫酸角质素D．硫酸皮肤素E．透明质酸5．胶原中最多的氨基酸是A．Ser B．Thr C．Tyr D．Gly E．Val6．细胞外基质中不含下列哪种蛋白A．胶原蛋白B．纤维蛋白C．蛋白聚糖D．纤连蛋白E．清蛋白7．下列关于糖蛋白叙述错误的是A．糖链所占分子的重量百分比一般在2%—10%B．组成糖蛋白分子中聚糖的单糖有7种C．合成糖蛋白糖链必须有长萜醇参与D．N-连接糖蛋白与O-连接糖蛋白合成的场所均是内质网和高尔基体E．糖链为分支糖链8．下列关于蛋白聚糖的叙述，错误的是A．蛋白聚糖由糖胺聚糖与核心蛋白共价连接B．蛋白聚糖分子中蛋白百分比小于聚糖C．蛋白聚糖分子中也含有N-或O-连接聚糖D．聚糖为直链型不分支E．先合成二糖单位，再延长糖链9．N-连接聚糖合成时所需糖基供体为A．UDP或GDP衍生物B．UDP或CDP衍生物C．ADP或GDP衍生物D．TDP或GDP衍生物E．ADP或TDP衍生物10．胶原分子结构的叙述错误的是A．结缔组织的主要蛋白质成分B．由3条右手α螺旋肽链合成C．分子组成中甘氨酸占1／3 D．三股螺旋的形成与脯氨酸和羟脯氨酸有关E．胶原中重复出现的模序有Gly-Pro-X11．下列有关纤连蛋白（Fn）的叙述，错误的是A．血浆中Fn主要来自肝细胞B．Fn多为二聚体，也可见多聚体←Fn为二聚体C．Fn的一级结构由三种不同内在序列同源结构重复出现而构成D．Fn主要为N-连接糖蛋白E．Fn对细胞的作用通过与胶原结合来完成12．下列关于层粘连蛋白（Ln）的叙述错误的是A．Ln是由三条多肽链通过盐键连接而成的B．Ln是一种糖蛋白C．具有Ⅳ型胶原结合的区域D．含有能与细胞表面受体结合的RGD模序E．主要存在于各组织的基底层（二）B型题A．长萜醇B．己糖醛酸（糖醛酸）C．三股螺旋D．核心蛋白E．甘露糖1．糖胺聚糖含有A→B2．蛋白聚糖含有B→D3．胶原蛋白含有4．糖蛋白中聚糖的单糖有A．五糖核心B．核心蛋白C．核心二糖D．由葡萄糖和半乳糖构成的二糖单位E．甘油醛5．N-连接寡糖有6．O-连接寡糖有A．三股螺旋B．双螺旋C．二条多肽链D．三条多肽链E．一条多肽链7．胶原蛋白含有8．层粘连蛋白含有9．纤连蛋白含有（三）X型题1．胶原分子结构特点有A．含有三股右手螺旋B．甘氨酸占1/3、脯氨酸占1/4 C．无色氨酸D．半衰期短E．胶原中重复出现的模序有Gly-Pro-X2．下列属于糖蛋白的有A．血型抗原B．凝血酶原C．胶原蛋白D．纤连蛋白E．层粘连蛋白3．叙述糖胺聚糖正确的是A．包括透明质酸、肝素、硫酸软骨素B．由二糖单位重复连接而成C．与核心蛋白共价结合D．含有糖醛酸E．可分支二、是非题1．糖蛋白的聚糖主要有N-连接和O-连接型方式。
糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质总结
第十九章糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质教材精要与重点解析一、了解糖蛋白的结构与聚糖功能糖蛋白的结构✧构成糖蛋白分子中聚糖的单糖分子有7种：葡萄糖、半乳糖、甘露糖。
N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰葡糖胺、岩藻糖、N-乙酰神经氨酸构成糖蛋白分子中聚糖的单糖与蛋白部分连接的方式✧N-连接糖蛋白✧O-连接糖蛋白糖蛋白分子中聚糖的功能✧保护蛋白质肽链，延长半衰期✧参与新生肽链的折叠并维持蛋白正确的空间构象✧因为聚糖中单糖间的连接方式各异，直到分子识别作用二、了解蛋白聚糖的结构与特点蛋白聚糖的组成：主要由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白所组成✧重要的糖胺聚糖：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✧核心蛋白：在蛋白聚糖中，与糖胺聚糖链共价结合的蛋白蛋白聚糖的功能：主要是构成细胞外基质，并与细胞的粘附、迁移增殖和分化行为相关三、了解细胞外基质的概念与特点细胞外基质由三类成分组成✧①结构蛋白：如胶原、弹性蛋白✧②专一蛋白：纤连蛋白、层粘连蛋白和纤维蛋白✧③蛋白聚糖胶原是细胞外基质的重要组成成分✧已发现的胶原有18型✧原胶原由三条α多肽链以右手螺旋的方式形成三股螺旋✧原胶原→胶原微纤维→胶原纤维纤连蛋白Fn✧是多功能蛋白，来源于体内多种细胞，分布广泛✧血浆中纤连蛋白主要来自于肝细胞✧纤连蛋白是由分子量为25万左右的单体组成的二聚体✧在血小板聚焦、组织损伤、修复、细胞增殖、分化等方面都起作用层粘连蛋白Ln✧多结构域构成的糖蛋白，分子量高达90万✧三链形式，由一条A链和两条B链通过二硫链连接而成✧主要介导上皮细胞及内皮细胞粘着于基底膜，影响细胞的生长、分化和运动等。
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三、糖链与蛋白质的连接
两种形式： N-连接 O-连接
（一） N-连接
N-糖链：寡糖中的β构型的N-乙酰葡糖胺与肽链中Asn-X-Ser/Thr(X为除 脯氨酸外的所有氨基酸)模序中的天冬酰胺残基的酰胺N连接。
Asn：天冬酰胺； Ser：丝氨酸 Thr：苏氨酸 可分为高甘露型、复杂型和杂合型 广泛存在于血浆蛋白和膜蛋白
和细胞核内，也可出细胞，构成细胞外基质。 • 都由共价键连接的蛋白质和糖两部分组成 • 但是，糖蛋白中蛋白质大于糖，而蛋白聚糖则相反。
二、糖链结构的多样性
组成糖蛋白分子中糖链的单糖有8种多为D型： 葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖、唾液酸、N-乙酰半乳糖胺、 N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰神经氨酸
两种糖苷键： α、β 多种糖环结构：六元环（吡喃）、五元环（呋喃） 寡糖链（二糖以上）可形成支链 ➢ 以上因素的排列组合使糖链异构体达到天文数字。
§4.糖蛋白
一、 糖蛋白的存在
糖蛋白是由一种或多种糖通过共价键与肽链氨基酸残基结合而成的复合蛋白 质。
有若干条糖链，每条不超过15个单糖（残基） >1/3的人体内蛋白是糖蛋白，特别是胰蛋白和分泌蛋白
➢糖蛋白与蛋白聚糖的异同点 • 都是由真核细胞合成的，分布于细胞表面、细胞内分泌颗粒
Threonine,Thr
四、糖链的生物功能
参与新生肽链的折叠 影响寡聚蛋白亚基的构象及亚基之间的相互识别而发生的缔合 参与糖蛋白的转运与分泌 增强糖蛋白的稳定性 N-糖链最重要功能参与分子识别和细胞识别
§3.2 蛋白聚糖
一、蛋白聚糖的存在 主要存在于细胞外基质
二、结构特点 1、由蛋白质与一条或多条聚糖通过共价键相连的化合物。 2、蛋白聚糖的糖链称糖胺聚糖，由二糖重复单位组成。 3、与糖胺聚糖共价结合的蛋白质称为核心蛋白 4、糖的比重超过蛋白质，可高达95%以上 5、每条糖链平均约80个单糖。 6、糖胺聚糖包括（透明质酸，硫酸软骨素A、B、C，肝素，硫酸类肝素及硫酸角质素等，它们都由氨基己糖与糖
醛酸或半乳糖组成的二糖。 7、蛋白质与聚糖的连接都为O-连接（一般为聚糖的糖醛酸连接到蛋白质的丝氨酸的羟基上。 三、蛋白聚糖的功能
蛋白聚糖多分布于人和动物体的皮肤、骨骼、韧带及角膜等结缔组织具有多种功能 1、调节细胞内外液的组成 2、成骨作用防止软骨骨化作用 3、创伤愈合 4、润滑作用等
（二）O -连接
O -糖链：寡糖中半缩醛碳原子与含羟基AA的羟基O之间形成的O-糖苷键 最常见的有：
1、N-乙酰半乳糖胺与肽链中丝氨酸或苏氨酸残基侧链上的—OH共价 连接。存在于呼吸道和消化道的黏液蛋白、血型蛋白、抗体等
2、半乳糖与羟赖氨酸形成的O-糖苷，存在于胶原蛋白
Serine,Ser