糖复合物的结构与功能
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整合蛋白的分子结构示意图
基底膜（细胞外基质） 的组成及成分
三、糖蛋白在医学中的应用 许多疾病的发生与糖蛋白糖链的合成 和降解，及结构和功能的异常密切相关。
如糖蛋白糖链的降解：
① 内切糖苷酶F（天冬酰胺-N-乙酰葡糖胺糖苷酶） ② 内切糖苷酶H（β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶） ③ 唾液酸酶 ④ α-半乳糖苷酶 ⑤ β-N-乙酰氨基己糖糖苷酶、 ⑥α-甘露糖苷酶 ⑦β-甘露糖苷酶
纤连蛋白的结构域示意图
**层连蛋白（Ln） 定义
由三条多肽链组成的多结构域构成的 糖蛋白。 分布 主要存在于基底膜中。 功能 主要介导上皮细胞及内皮细胞糖粘 附，而影响细胞的生长、分化和运动。 Ln可能与某些疾病（糖尿病、类风 湿性关节炎等）和肿瘤细胞的浸润、转 移有重要关系。
结构
由3个不同的亚基（α,β,γ）通过二硫 键连接形成长约70nm的十字型结构。
第三章 糖复合物的结构与功能
一、什么是糖复合物(glycoconjugates)
糖以共价键与蛋白质或脂类结合，形成糖复 合物，包括糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。
二、什么是糖生物学（glycobiology）
糖生物学是研究糖的分子结构、合成及生物 功能的新兴学科。核酸和蛋白质的研究成就,极 大地推动了糖生物学的快速发展。
结构 磷酸乙醇胺-甘露糖-甘露糖-甘露糖-葡 糖胺-磷脂酰肌醇。
二、糖蛋白的功能 （一）糖链对糖蛋白理化性质、空间结构和
生物活性的影响
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栋和 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。
连接点的结构
GlcNAcβ-N-Asn
糖基化位点
N-连接聚糖中Asn-X-Ser／Thr三个氨基 酸残基序列子(其中X是除脯氨酸外的任一 氨基酸)称为糖基化位点。
结构
高甘露糖型
复杂型
都有一个五糖核心结构
杂合型
Man Man
Man
GlcNAc
GlcNAc Asn
核心结构
高甘露糖型
复杂型
N-连接糖链结构
***整合蛋白 定义
是由α和β两个亚基构成的异二聚 体糖蛋白,α和β亚基的分子量为 90-180KD。 分布 各种细胞膜 功能 是细胞内外双向交流的桥梁，通过其 所介导的多种信号转导途径引起细胞 的多种生物学功能改变。
结构
分为胞外、跨膜和胞内三部分，β亚基胞外部分 含丰富的二硫键，形成较紧密的折叠结构，α亚基上 有二价阳离子(Ca2+, Mg2+)的结合部位，并有一个链 内二硫键。
第一节 聚糖的结构
一、聚糖的分子结构
（一） 单糖的种类及结构
单糖的种类 葡萄糖(Glc) 甘露糖(Man) 岩藻糖(Fuc) 木糖(Xyl)
半乳糖(Gal) N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) 唾液酸(SA)
单糖结构
-D-葡萄糖 （Glc，▲）
-D-半乳糖 (Gal，●)
*聚糖的二级结构 聚糖的二级结构涉及糖环构象、糖苷
键旋转角度及各原子之间的相互作用等。
二、聚糖的分离及分析 基本过程(以糖蛋白为例）
1．糖蛋白的分离纯化 2．糖链的释放及获得寡糖片段 3．糖链及寡糖片段的分离纯化 4．聚糖一级结构的测定
第二节 糖蛋白的结构与功能
定义 糖蛋白由糖与蛋白质通过共价键连接形成。
(*单糖的英文缩写及代表符号在括号标明)
（二）单糖的连接方式
1. 单糖的连接方式：O-糖苷键
形式有：
1→2, 1→2 1→3, 1→3 1→4, 1→4 1→6, 1→6
2.三种生物大分子结构特点
生物大分子 结构单位 连接键 游离末端 多聚体合成方向 寡聚体数* (n =3)
核酸
蛋白质
核苷酸
氨基酸
3.参与分子的识别作用
（二）糖蛋白在分子识别和黏附中的作用
1.糖蛋白在细胞-细胞分子识别和黏附 中的作用
2.糖蛋白在细胞-细胞外基质分子识别和 黏附中的作用
Lewis抗原
糖识别结构域 （CRD）
选择素的结构
Lewis 抗原结构
*细胞外基质（ECM） 构成
细胞外基质由胶原蛋白、纤连蛋 白、层连蛋白等糖蛋白，及蛋白聚糖 和透明质酸等多种组分构成。 分布
3’,5’ -磷酸二酯键 肽键
5’磷酸，3’羟基 氨基端，羧基端
5’→3’
N→C
6
6
聚糖 单糖 糖苷键 非还原端，还原端 非还原端→还原端 ＞ 1056
（* 由3个不同的氨基酸、核苷酸和已糖分别通过肽键、磷酸二酯键所组成的寡聚体数目）
（三）聚糖的一级结构及空间结构
*聚糖的一级结构 是指单糖的排列顺序及糖苷键的性质。
杂合型
（二）O-连接糖蛋白
定义 糖链的N-乙酰半乳糖胺与多肽链的丝氨酸 或苏氨酸的羟基连接，形成O-糖苷键，糖链 为O-连接糖链，也称O-连接聚糖。
连接点的结构 GalNAcα-O-Ser／Thr
IgA分子的O-连接糖链有6种
(三)GPl-连接（锚定）糖蛋白 定义 糖磷脂酰肌醇(GPl)与多肽链连接,此类 蛋白质称为GPl-连接糖蛋白或GPl-锚定糖蛋 白。
D-甘露糖 (Man，○)
D-木糖 (XBiblioteka Baidul， )
-D-N-乙酰葡糖胺 -D-葡糖醛酸 （GlcNAc ,■） （GlcUA, )
-L-艾杜糖醛酸 (IdoUA， )
-D-葡糖胺 （GlcN）
-D-N-乙酰半乳糖胺 （GalNAc，□)
-L-岩藻糖 (Fuc，△)
唾液酸 (SA，◆)
-D-N-乙酰葡糖胺-尿苷二磷酸 GlcNAc-UDP
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、细胞浆、溶酶体及细胞外液
一、糖蛋白的分类与结构
GlcNAc
Asn
N-连接 ：
GalNAc
Ser
连接方式 O-连接：
GPl-连接：
（一）N-连接糖蛋白 定义
糖链的N-乙酰葡糖胺与多肽链的天冬酰 胺的酰胺氮连接，形成N-糖苷键，此种糖 链为N-连接糖链，也称N-连接聚糖。
各种组织的细胞间隙中。
**纤连蛋白（Fn ) 定义
是一种多功能糖蛋白。由两个相似的 亚基组成的二聚体。 分布
细胞外基质、基底膜和各种体液。 功能
参与许多生理活动，例如：细胞的形 态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息 传递、凝血、组织修复等。
结构 由两个相似的亚基组成二聚体，以羧基
末端的两个二硫键连成“V”形结构，有7个球 状的结构域。
基底膜（细胞外基质） 的组成及成分
三、糖蛋白在医学中的应用 许多疾病的发生与糖蛋白糖链的合成 和降解，及结构和功能的异常密切相关。
如糖蛋白糖链的降解：
① 内切糖苷酶F（天冬酰胺-N-乙酰葡糖胺糖苷酶） ② 内切糖苷酶H（β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶） ③ 唾液酸酶 ④ α-半乳糖苷酶 ⑤ β-N-乙酰氨基己糖糖苷酶、 ⑥α-甘露糖苷酶 ⑦β-甘露糖苷酶
纤连蛋白的结构域示意图
**层连蛋白（Ln） 定义
由三条多肽链组成的多结构域构成的 糖蛋白。 分布 主要存在于基底膜中。 功能 主要介导上皮细胞及内皮细胞糖粘 附，而影响细胞的生长、分化和运动。 Ln可能与某些疾病（糖尿病、类风 湿性关节炎等）和肿瘤细胞的浸润、转 移有重要关系。
结构
由3个不同的亚基（α,β,γ）通过二硫 键连接形成长约70nm的十字型结构。
第三章 糖复合物的结构与功能
一、什么是糖复合物(glycoconjugates)
糖以共价键与蛋白质或脂类结合，形成糖复 合物，包括糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。
二、什么是糖生物学（glycobiology）
糖生物学是研究糖的分子结构、合成及生物 功能的新兴学科。核酸和蛋白质的研究成就,极 大地推动了糖生物学的快速发展。
结构 磷酸乙醇胺-甘露糖-甘露糖-甘露糖-葡 糖胺-磷脂酰肌醇。
二、糖蛋白的功能 （一）糖链对糖蛋白理化性质、空间结构和
生物活性的影响
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栋和 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。
连接点的结构
GlcNAcβ-N-Asn
糖基化位点
N-连接聚糖中Asn-X-Ser／Thr三个氨基 酸残基序列子(其中X是除脯氨酸外的任一 氨基酸)称为糖基化位点。
结构
高甘露糖型
复杂型
都有一个五糖核心结构
杂合型
Man Man
Man
GlcNAc
GlcNAc Asn
核心结构
高甘露糖型
复杂型
N-连接糖链结构
***整合蛋白 定义
是由α和β两个亚基构成的异二聚 体糖蛋白,α和β亚基的分子量为 90-180KD。 分布 各种细胞膜 功能 是细胞内外双向交流的桥梁，通过其 所介导的多种信号转导途径引起细胞 的多种生物学功能改变。
结构
分为胞外、跨膜和胞内三部分，β亚基胞外部分 含丰富的二硫键，形成较紧密的折叠结构，α亚基上 有二价阳离子(Ca2+, Mg2+)的结合部位，并有一个链 内二硫键。
第一节 聚糖的结构
一、聚糖的分子结构
（一） 单糖的种类及结构
单糖的种类 葡萄糖(Glc) 甘露糖(Man) 岩藻糖(Fuc) 木糖(Xyl)
半乳糖(Gal) N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) 唾液酸(SA)
单糖结构
-D-葡萄糖 （Glc，▲）
-D-半乳糖 (Gal，●)
*聚糖的二级结构 聚糖的二级结构涉及糖环构象、糖苷
键旋转角度及各原子之间的相互作用等。
二、聚糖的分离及分析 基本过程(以糖蛋白为例）
1．糖蛋白的分离纯化 2．糖链的释放及获得寡糖片段 3．糖链及寡糖片段的分离纯化 4．聚糖一级结构的测定
第二节 糖蛋白的结构与功能
定义 糖蛋白由糖与蛋白质通过共价键连接形成。
(*单糖的英文缩写及代表符号在括号标明)
（二）单糖的连接方式
1. 单糖的连接方式：O-糖苷键
形式有：
1→2, 1→2 1→3, 1→3 1→4, 1→4 1→6, 1→6
2.三种生物大分子结构特点
生物大分子 结构单位 连接键 游离末端 多聚体合成方向 寡聚体数* (n =3)
核酸
蛋白质
核苷酸
氨基酸
3.参与分子的识别作用
（二）糖蛋白在分子识别和黏附中的作用
1.糖蛋白在细胞-细胞分子识别和黏附 中的作用
2.糖蛋白在细胞-细胞外基质分子识别和 黏附中的作用
Lewis抗原
糖识别结构域 （CRD）
选择素的结构
Lewis 抗原结构
*细胞外基质（ECM） 构成
细胞外基质由胶原蛋白、纤连蛋 白、层连蛋白等糖蛋白，及蛋白聚糖 和透明质酸等多种组分构成。 分布
3’,5’ -磷酸二酯键 肽键
5’磷酸，3’羟基 氨基端，羧基端
5’→3’
N→C
6
6
聚糖 单糖 糖苷键 非还原端，还原端 非还原端→还原端 ＞ 1056
（* 由3个不同的氨基酸、核苷酸和已糖分别通过肽键、磷酸二酯键所组成的寡聚体数目）
（三）聚糖的一级结构及空间结构
*聚糖的一级结构 是指单糖的排列顺序及糖苷键的性质。
杂合型
（二）O-连接糖蛋白
定义 糖链的N-乙酰半乳糖胺与多肽链的丝氨酸 或苏氨酸的羟基连接，形成O-糖苷键，糖链 为O-连接糖链，也称O-连接聚糖。
连接点的结构 GalNAcα-O-Ser／Thr
IgA分子的O-连接糖链有6种
(三)GPl-连接（锚定）糖蛋白 定义 糖磷脂酰肌醇(GPl)与多肽链连接,此类 蛋白质称为GPl-连接糖蛋白或GPl-锚定糖蛋 白。
D-甘露糖 (Man，○)
D-木糖 (XBiblioteka Baidul， )
-D-N-乙酰葡糖胺 -D-葡糖醛酸 （GlcNAc ,■） （GlcUA, )
-L-艾杜糖醛酸 (IdoUA， )
-D-葡糖胺 （GlcN）
-D-N-乙酰半乳糖胺 （GalNAc，□)
-L-岩藻糖 (Fuc，△)
唾液酸 (SA，◆)
-D-N-乙酰葡糖胺-尿苷二磷酸 GlcNAc-UDP
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、细胞浆、溶酶体及细胞外液
一、糖蛋白的分类与结构
GlcNAc
Asn
N-连接 ：
GalNAc
Ser
连接方式 O-连接：
GPl-连接：
（一）N-连接糖蛋白 定义
糖链的N-乙酰葡糖胺与多肽链的天冬酰 胺的酰胺氮连接，形成N-糖苷键，此种糖 链为N-连接糖链，也称N-连接聚糖。
各种组织的细胞间隙中。
**纤连蛋白（Fn ) 定义
是一种多功能糖蛋白。由两个相似的 亚基组成的二聚体。 分布
细胞外基质、基底膜和各种体液。 功能
参与许多生理活动，例如：细胞的形 态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息 传递、凝血、组织修复等。
结构 由两个相似的亚基组成二聚体，以羧基
末端的两个二硫键连成“V”形结构，有7个球 状的结构域。