糖蛋白与蛋白多糖的异同

糖蛋白与蛋白多糖的异同

复合糖类：（1）蛋白多糖：含糖多

（2）糖蛋白：含蛋白多，糖蛋白（glycoprotein）是分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖，主链较短，在大多数情况下，糖的含量小于蛋白质。同时，糖蛋白还是一种结合蛋白质，糖蛋白是由短的寡糖链与蛋白质共价相连构成的分子。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。

1、 N-糖苷键型（N-连接）

N-糖苷键型主要有三类寡糖链：

① 高甘露糖型，由GlcNAc和甘露糖组成；

② 复合型：除了GlcNAc和甘露糖外、还有果糖、半乳糖、唾液酸；

③ 杂合型，包含①和②的特征。五糖核心

2、 O-糖苷键型（O-连接）

没有五糖核心。如:人血纤维蛋白溶酶原;人免疫球蛋白IgA:

N-糖肽键，如β- GlcNAc-Asn和O-糖肽链，如α-GalNAc-Thr/Ser, β-Gal-Hyl,

β-L-Araf-Hyp,N-连接的寡糖链(N-糖链)都含有一个共同的结构花式称核心五糖或三甘露糖

基核心，N-糖链可分为复杂型、高甘露糖型和杂合型三类，它们的区别王要在外周链。O-糖链的结构比N-糖链简单，但连接形式比N-糖链的多。

蛋白聚糖(proteoglycan，PG)：以糖为主，糖可占90-98%。糖胺多糖（glycosaminoglycan, GAG，以前也称粘多糖）为二糖单位，重复连接组成的无分支多糖链，二糖中必有一种为氨基糖（氨基葡萄糖或氨基半乳糖：乙酰化），另一种为糖醛酸（葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸）。糖胺多糖多含有硫酸。

已知有六种糖胺多糖：

透明质酸(hyaluronic acid,HA)

硫酸软骨素(chontroitin sulfate,CS)

硫酸皮肤素(dermatin sulfate,DS)

硫酸角质素(keratan sulfate,KS)

硫酸乙酰肝素(heparan sulfate,HS)

肝素(heparan,Hep)

（一）蛋白聚糖的结构

1. GAG：

（1）HA：葡萄糖醛酸+乙酰氨基葡萄糖(GlcUA-GlcNAc)

结构最简单的GAG，|β1→3| β-1，4 不含硫酸，HA分子量大，可达1000万（2万5千个重复二糖）。生理溶液中，为多聚阴离子，(--COOH),分子相当刚硬，呈无规扭曲团状。分子间可交织形成网络。一些蛋白可以特异地非共价作用与HA结合。

（2）CS及DS：CS：葡萄糖醛酸+乙酰氨基半乳糖(GlcUA-GalNA)

DS：艾杜糖醛酸+乙酰氨基半乳糖(idoUA- GalNA)

CS单个糖链分子量小于10万（250个重复二糖），DS实际上是CS的一种修饰形式。（由酶催化使D-葡萄糖醛酸转变为L-艾杜糖醛酸）

（3）KS: 半乳糖+乙酰氨基葡萄糖(Gal- GlcNAc)

单个KS很少大于4万（80个重复二糖），无糖醛酸。

（4）HS及Hep:

2. 核心蛋白：与GAG共价结合的蛋白。

a,丝甘蛋白聚糖：核心蛋白最小的GAG，存于造血细胞及肥大细胞。

b.饰胶蛋白聚糖：可修饰胶原蛋白，MW=3.6万的核心蛋白，调节结缔组织形成。

c.粘结蛋白聚糖：3.2万的核心蛋白，其细胞外结构域可连接GAG链。

d.可聚蛋白聚糖：核心蛋白22.5万~25万，为软骨中主要结构大分子。

除HA外，所有GAG均是以共价连接在核心蛋白上，寡糖分布在核心蛋白的不同区域，形状似“瓶刷”。

（二）蛋白聚糖的生理功能

蛋白聚糖主要为结构成分，分布于软骨、结缔组织、角膜等基质内，其密集的负电荷可以吸入大量水分子，构成凝胶，起机械保护作用，“筛子”阻止细菌。其次为关节的润滑液、眼的玻璃体和粘液，起润滑作用，故以前称为粘蛋白。

正常动脉壁含丰富的透明质酸、硫酸软骨素、肝素，以蛋白多糖的形式覆盖于内皮及平滑肌细胞表面，填充间质，维持血管结构通透性、弹性。

硫酸肝素可嵌入细胞质膜的核心蛋白，连于膜表面，在细胞生长、细胞通讯、细胞与环境的识别中起作用。

(1) HA

(2) 可聚蛋白聚糖

(3) 多能蛋白聚糖

(4)饰胶蛋白聚糖

(5) 纤调蛋白聚糖和光蛋白聚糖

(6) 基底膜蛋白聚糖

(7) 细胞表面蛋白聚糖：粘连蛋白聚糖1.3.4.

糖基磷脂酰肌醇蛋白聚糖

(8)细胞内蛋白聚糖（丝甘蛋白聚糖）

(9)肝素分布于肺、等血管壁的肥大细胞内，是体内天然抗凝物质，其带负电的硫酸基与抗凝血酶Ⅲ结合→构象改变→ 容易与活化的凝血因子结合→因子失活。

（二）糖链与蛋白连接方式

O-连接：糖基1位C上-OH与肽链上丝、苏羟基相连。

N-连接：糖基1位C上-OH与肽链上Asn的酰氨基相连。

糖分支犹如天线状，称二、三、四、五天线结构，不均匀结合蛋白表面。

（三）糖化过程及特点

糖基供体、糖基接受体、糖基转移酶。

（四）糖蛋白生物功能

1 糖链具有不同程度的抗蛋白水解酶作用，血浆蛋白糖链可以延长半寿期。

2 定向作用：糖蛋白激素在内分泌腺合成后，能定向正确转移到高尔基体和溶酶体，与糖链有关。

3 识别作用：膜上糖链包含的多种生物信息可以起识别作用。

红细胞血型物质受体–激素HCG 红细胞生成素

卵子表面O-连接糖起精子受体作用Ag-Ab

4 肿瘤细胞恶变时，膜上糖蛋白异常。

5 病原体侵袭（病毒、细菌、寄生虫）

糖蛋白功能广泛，但在体内仅分布于少数部位：细胞膜、溶酶体和细胞外液中。