糖蛋白蛋白聚糖
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糖蛋白蛋白聚糖
五、名词解释
1.糖基化位点
2.O-连接寡糖链
3.蛋白聚糖
4.糖链载体
六、问答题
1.简述胶原分子的氨基酸组成与其结构特征和功能的关系。
2.谈谈纤连蛋白结构域与功能的关系。
3.简述糖蛋白的N-连接寡糖链的结构及合成过程。
4.常见的糖胺聚糖有哪几种?各有何结构特征?
5.简述说明糖蛋白寡糖链的主要功能。
参考答案
五、名词解释题
1.糖蛋白分子中能连接N-连接寡糖链的特定氨基酸组成的序列子,称为糖基化位点,N-连接寡糖链的糖化位点为Asn-X-Ser/Thr。
2.连接于蛋白质分子中丝氨酸或苏氨酸羟基上的寡糖链,称为O-连接寡糖链,O-连接寡糖链常由N-乙酰半乳糖与半乳糖构成核心二糖,核心二糖可重复延长及分支,再连接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。
3.蛋白聚糖是一类糖链含量多于蛋白质的糖复合物,主要由糖胺聚糖和共价连接的核心蛋白所组成。它是细胞间基质的主要成分之一。
4.糖蛋白N-连接寡糖链的合成是一个多步骤的复杂过程,首先在长萜醇分子上逐个加上糖基,形成含14个糖基的长萜醇焦磷酸寡糖,然后将此14个糖基转移于糖蛋白糖基化位点上,长萜醇起到糖基载体的作用。
六、问答题
1.胶原分子有其特殊的氨基酸组成,甘氨酸和脯氨酸分别占氨基酸总数的1/3和l/4,并以Gly-Pro-X的模序在胶原分子中重复排列。胶原分子由三条链以右手螺旋的方式,形成特殊的三股螺旋,每一螺距仅由 3.3个氨基酸残基组成。三股螺旋中心的空间只能容纳氢原子,所以甘氨酸的存在是形成三股螺旋的必要条件。由于脯氨酸氨基所参与的C-N键的键角大小,尽管不能形成α-螺旋,但恰好使所形成的每一股链的空间构象最终能组成三股螺旋。胶原微纤维由原胶原分子侧向共价连接而成,胶原微纤维相互侧向排列形成胶原纤维。
由于组成三股链的组分不同,胶原有15型之多,其中常见的为5种。不同胶原有截然不同的形态和功能,如骨和牙中的胶原蛋白可与钙磷形成聚合物,显得坚硬;肌肉中的胶原具有柔韧性,有很强的抗张力作用;皮肤胶原编织成疏松的纤维网状结构,而血管壁胶原排列成螺旋网状结构,与皮肤、血管的功能相关。
2.纤连蛋白是由二条结构相似的多肽链通过C-末端的两个二硫键相连。每一条多肽链都由6个结构域组成,结构域之间有一个可塑性较大的短片段分隔。此6个结构域分别对肝素、胶原、纤维蛋白、蛋白聚糖、肌动蛋白、DNA乃至细胞等具有很高的亲和力。纤连蛋白的结构域与对应的配
体结合,是其功能的基础。例如纤连蛋白的细胞结合结构域中的RGD三肽,可与细胞表面的整合蛋白结合,产生与细胞骨架蛋白连成一体的粘着斑,使信息由胞外传入胞内,影响细胞的代谢和生物学行为。
3.N-连接寡糖链主要有高甘露糖型、复杂型和杂合型。三型糖链含有一个相同的五糖核心。
在核心五糖上高甘露糖型连接了2至9个甘露糖,复杂型可分别连接二、三、四或五个分支糖链,分支末端常连有N-乙酰神经氨酸。杂合型则兼有高甘露糖型和复杂型二者的结构。
在内质网上以长萜醇作为糖链载体,合成14个糖基的长萜醇焦磷酸寡糖链。14个糖基的寡糖链作为一个整体被转移至蛋白质的糖化位点中的天冬酰胺的酰胺氮上,然后依次在内质网和高尔基体进行加工,先由糖苷水解酶除去葡萄糖和甘露糖,然后加上不同的单糖,成熟为各型N-连接寡糖链。
4.常有的糖胺聚糖有硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、肝素和硫酸类肝素。它们的基本结构特征为二糖单位重复连接。二糖单位中1个是糖胺,另四个
是糖醛酸,硫酸软骨素为N-乙酰半乳糖胺和葡萄糖醛酸,硫酸皮肤素为N-乙酸半乳糖胺和艾杜糖醛酸;硫酸角质素为N-乙酸葡萄糖胺和半乳糖,透明质酸为N-乙酰葡萄糖胺和葡萄糖醛酸,肝素和硫酸类肝素为葡萄糖胺和艾杜糖醛酸。
5.糖蛋白的种类繁多,功能也十分广泛。一般来说,糖蛋白的寡糖链可保护其蛋白部分免遭蛋白酶水解,而延长其生物半衰期。此外寡糖链还影响蛋白质构象、聚合和溶解性等。
在某些糖蛋白中,寡糖链参与蛋白质在细胞内的分拣和运输。一些属于糖蛋白的酶,其寡糖链结构可影响酶的活性。许多激素为糖蛋白,其寡糖链的结构与激素生物活性密切相关。存在于细胞表面的糖蛋白,其寡糖链还参与蛋白质分子之间的相互识别和结合作用。随着糖蛋白的寡糖链的功能研究的深入,将会出现更多的新见解。