糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质(1)
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已转出聚糖的长萜醇焦磷酸再释放一个 磷酸而恢复成长萜醇焦磷酸，完成长萜醇 磷酸循环。
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14 糖
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7糖 11糖
14 糖
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N-糖链的加工和成熟
-葡萄糖苷酶 I/I 切去3个 Glc
-Man糖苷酶 切去1个Man
内则高尔基体
-Man 糖苷酶 切去3 个Man
中间高 尔基体
外侧 高尔 基体
O-连接：
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5
（一）N-连接糖蛋白
1. 定义
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。
2. 糖基化位点
N-连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸 残基的序列子称为糖基化位点。
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6
3. N-连接寡糖结构（三型）
①高甘露糖型 ②复杂性 ③杂合型
2. 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
wenku.baidu.com
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。
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① 单糖基和双糖基
最简单的 O-GalNAc 只有一个 GalNAc, 存在于为数不多的粘蛋白及 分泌性糖蛋白中，如颔下腺粘蛋白、 胃粘蛋白和 lgA 等
都有一个五糖核心
Man Man GlcNAc GlcNAc Asn
Man
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N-
构 聚
糖 的 结
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8
高甘露糖型 ： 五糖核心以外的糖基全是 Man。
复杂型 ( complex type )：天线连接 GlcNAc、 Gal 和 SA ( NeuAc ) 或 Fuc 组成。带 SA 为酸 性糖链；缺 SA 或以 Fuc 取代 SA 为中性糖链。
13
N-连接寡糖是在内质网上以长萜醇作 为糖链载体，先合成含14糖基的寡糖链， 然后转移至肽链的糖基化位点上，进一步 在内质网和高尔基体进行加工而成。
每步加工都由特异的糖基转移酶或糖 苷酶催化完成，糖基必须活化为UDP或UDP 的衍生物。
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14
在长萜醇焦磷酸寡糖转移酶的催化下， 这个十四糖聚糖被转移到新生肽链的三联 序列子NXS/T上。此转移酶能识别十四糖 中的还原端GlcNAc,以及非还原端的Glc。
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12
5. N-连接寡糖的合成
N-聚糖的合成是一个共翻译过程，即在粗 面内质网的核糖体上合成糖蛋白的肽链时，一 旦形成 NXS/T 三联密码，即有可能开始糖化， 随着肽链延伸进入内质网腔，N-聚糖可被位于 网腔膜结构上的加工酶修剪加工至高甘露糖型， 再进入高尔基体，继续被加工合成。
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2
糖蛋白是蛋白质和糖类的共价复合物。 蛋白质肽链可在不同部位结合多个糖基或聚糖。 含糖量可低至 2%，高至 50%。 存在于各种组织和不同细胞中，特别在细胞表面 膜上含量丰富。绝大多数血浆蛋白质也是糖蛋白。
½ 生物体蛋白是糖蛋白或蛋白多糖，包括酶、激
素、膜蛋白、血浆蛋白、结构蛋白、毒素等。生
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20
两个糖基组成的 O-GalNAc 聚糖有 4 种： SAα2,6 GalNAcα1Ser/Thr; Galβ1,3 GalNAcα1 Ser/Thr; GlcNAcβ1,3 GalNAcα1 Ser/Thr; GalNAcα1,3 GalNAcα1 Ser/Thr
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② 多糖基
与 α1，3Fuc 相连，且有 GalNAc 重复序列; 而
牛没有外 链Fuc 和重复序列.
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11
研究表明，不论何种种属，肾 GGT 和肝 脏GGT 即使其氨基酸序列完全相同，而N聚糖的结构却有明显差别。
导致以上 N-聚糖差别的原因主要是不同种 属或不同组织中有关 N-聚糖合成和加工酶 的活力不同。
两个以上糖基的O-GalLAc聚糖，其结构可 分为核心，骨架（back-bone）和非还原性末端
② NXS／T 中 X 残基影响 N-糖基化的效率
③ NXS／T 邻近的氨基酸残基可影响 N-糖基化
④ NXS／T 的局部立体结构也可影响 N-糖基化
⑤ 十四糖本身的结构改变影响 N-糖基转移
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（二）O-连接糖蛋白
1. 定义
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-GlcNAc 转移酶
● ：Man, ▓ :GlcNAc, ★编:F辑upcp,t ▼:Glc , ◆: SA , ▲:Gal
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6. 影响 N-糖基化的因素
糖蛋白的肽链上有较多的 N-糖基化位点，即 NXS／T 三联序列子，但并非所有序列子都可被 N-糖 基化，说明 N-糖基化取决于很多因素
① 肽链的亲水区的 NXS／T 才能被 N-糖基化
杂合型 ( hybrid type ): 一半分子类似复杂型， 另一半分子则似高甘露糖型，故称为杂合型
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4. N-聚糖的种属、组织和位点专一性
不同种属同一组织或同一种属不同组织中 相同糖蛋白的 N-聚糖并不相同，即 N-聚糖结 构具有种属和脏器专一性.
如 γ-谷氨酰转肽酶 ( GGT )，主要存在肾脏 和小肠等组织，肝中的含量较少。
第十九章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
糖被通常含有两种主要的成份: 糖蛋白和蛋白聚糖。这些糖蛋白和蛋
白聚糖都是在细胞内合成的，然后分泌出来并附着到细胞质膜上。
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1
第一节 糖蛋白 Glycoprotein
定义：一种或多种糖以共价键连接到蛋白质。 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
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10
人和牛同属于高等哺乳动物，但肾脏GGT 的 N聚糖结构相差甚远，区别有下列三方面：人肾 GGT 的N-聚糖全部为复杂型，而牛含 10%的高 甘露糖型
人肾 GGT 含酸性聚糖仅 31%，均为C2,4C2 三
天线 ;而牛 62% 为酸性聚糖，除三天线外，尚
有二天线和四天线。
人肾 GGT 的天线外链中 60% 以上的 GlcNAc
物界已发现 200 多种单糖，但只有11 种出现在
糖蛋白或蛋白多糖中。
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3
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)
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N-连接： •连接方式
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7糖 11糖
14 糖
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N-糖链的加工和成熟
-葡萄糖苷酶 I/I 切去3个 Glc
-Man糖苷酶 切去1个Man
内则高尔基体
-Man 糖苷酶 切去3 个Man
中间高 尔基体
外侧 高尔 基体
O-连接：
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（一）N-连接糖蛋白
1. 定义
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。
2. 糖基化位点
N-连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸 残基的序列子称为糖基化位点。
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3. N-连接寡糖结构（三型）
①高甘露糖型 ②复杂性 ③杂合型
2. 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
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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。
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① 单糖基和双糖基
最简单的 O-GalNAc 只有一个 GalNAc, 存在于为数不多的粘蛋白及 分泌性糖蛋白中，如颔下腺粘蛋白、 胃粘蛋白和 lgA 等
都有一个五糖核心
Man Man GlcNAc GlcNAc Asn
Man
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N-
构 聚
糖 的 结
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高甘露糖型 ： 五糖核心以外的糖基全是 Man。
复杂型 ( complex type )：天线连接 GlcNAc、 Gal 和 SA ( NeuAc ) 或 Fuc 组成。带 SA 为酸 性糖链；缺 SA 或以 Fuc 取代 SA 为中性糖链。
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N-连接寡糖是在内质网上以长萜醇作 为糖链载体，先合成含14糖基的寡糖链， 然后转移至肽链的糖基化位点上，进一步 在内质网和高尔基体进行加工而成。
每步加工都由特异的糖基转移酶或糖 苷酶催化完成，糖基必须活化为UDP或UDP 的衍生物。
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在长萜醇焦磷酸寡糖转移酶的催化下， 这个十四糖聚糖被转移到新生肽链的三联 序列子NXS/T上。此转移酶能识别十四糖 中的还原端GlcNAc,以及非还原端的Glc。
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5. N-连接寡糖的合成
N-聚糖的合成是一个共翻译过程，即在粗 面内质网的核糖体上合成糖蛋白的肽链时，一 旦形成 NXS/T 三联密码，即有可能开始糖化， 随着肽链延伸进入内质网腔，N-聚糖可被位于 网腔膜结构上的加工酶修剪加工至高甘露糖型， 再进入高尔基体，继续被加工合成。
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糖蛋白是蛋白质和糖类的共价复合物。 蛋白质肽链可在不同部位结合多个糖基或聚糖。 含糖量可低至 2%，高至 50%。 存在于各种组织和不同细胞中，特别在细胞表面 膜上含量丰富。绝大多数血浆蛋白质也是糖蛋白。
½ 生物体蛋白是糖蛋白或蛋白多糖，包括酶、激
素、膜蛋白、血浆蛋白、结构蛋白、毒素等。生
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20
两个糖基组成的 O-GalNAc 聚糖有 4 种： SAα2,6 GalNAcα1Ser/Thr; Galβ1,3 GalNAcα1 Ser/Thr; GlcNAcβ1,3 GalNAcα1 Ser/Thr; GalNAcα1,3 GalNAcα1 Ser/Thr
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21
② 多糖基
与 α1，3Fuc 相连，且有 GalNAc 重复序列; 而
牛没有外 链Fuc 和重复序列.
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研究表明，不论何种种属，肾 GGT 和肝 脏GGT 即使其氨基酸序列完全相同，而N聚糖的结构却有明显差别。
导致以上 N-聚糖差别的原因主要是不同种 属或不同组织中有关 N-聚糖合成和加工酶 的活力不同。
两个以上糖基的O-GalLAc聚糖，其结构可 分为核心，骨架（back-bone）和非还原性末端
② NXS／T 中 X 残基影响 N-糖基化的效率
③ NXS／T 邻近的氨基酸残基可影响 N-糖基化
④ NXS／T 的局部立体结构也可影响 N-糖基化
⑤ 十四糖本身的结构改变影响 N-糖基转移
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（二）O-连接糖蛋白
1. 定义
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-GlcNAc 转移酶
● ：Man, ▓ :GlcNAc, ★编:F辑upcp,t ▼:Glc , ◆: SA , ▲:Gal
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6. 影响 N-糖基化的因素
糖蛋白的肽链上有较多的 N-糖基化位点，即 NXS／T 三联序列子，但并非所有序列子都可被 N-糖 基化，说明 N-糖基化取决于很多因素
① 肽链的亲水区的 NXS／T 才能被 N-糖基化
杂合型 ( hybrid type ): 一半分子类似复杂型， 另一半分子则似高甘露糖型，故称为杂合型
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4. N-聚糖的种属、组织和位点专一性
不同种属同一组织或同一种属不同组织中 相同糖蛋白的 N-聚糖并不相同，即 N-聚糖结 构具有种属和脏器专一性.
如 γ-谷氨酰转肽酶 ( GGT )，主要存在肾脏 和小肠等组织，肝中的含量较少。
第十九章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
糖被通常含有两种主要的成份: 糖蛋白和蛋白聚糖。这些糖蛋白和蛋
白聚糖都是在细胞内合成的，然后分泌出来并附着到细胞质膜上。
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第一节 糖蛋白 Glycoprotein
定义：一种或多种糖以共价键连接到蛋白质。 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
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人和牛同属于高等哺乳动物，但肾脏GGT 的 N聚糖结构相差甚远，区别有下列三方面：人肾 GGT 的N-聚糖全部为复杂型，而牛含 10%的高 甘露糖型
人肾 GGT 含酸性聚糖仅 31%，均为C2,4C2 三
天线 ;而牛 62% 为酸性聚糖，除三天线外，尚
有二天线和四天线。
人肾 GGT 的天线外链中 60% 以上的 GlcNAc
物界已发现 200 多种单糖，但只有11 种出现在
糖蛋白或蛋白多糖中。
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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)
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N-连接： •连接方式