生物化学之多糖

纤维素微纤维
几丁质
糖原
淀粉
糖胺聚糖
肽聚糖和蛋白聚糖
蛋白聚糖
肽 聚 糖
1.3 糖蛋白 Glycoproteins
1.3.1 糖蛋白的分布
• 一类由糖类与多肽或蛋白质以共价键连接而成 的结合蛋白。糖在其中的含量从1%到70%左 右。 • 分布：分泌蛋白、膜蛋白，按其分布可以大体 分为：粘液糖蛋白(mucous glycoproteins)、血 清糖蛋白(serum glycoproteins)、结构糖蛋白 (structural glycoprotein)和膜糖蛋白 （membrane glycoprotein），如：选择素或 凝集素、免疫球蛋白、干扰素、补体、运输蛋 白 、激素、血液凝固因子、颌下腺或胃液的糖 蛋白、细胞基质糖蛋白（胶原蛋白等）、细胞 膜蛋白（血型物质、载体、受体等）等
关于糖的分子识别
分子识别是生物大分子之间的选择性作用形成 大分子复合物并进而启动一系列后续响应的过 程。 糖的分子识别通常是蛋白质肽链与糖链之间的 作用。以凝集素为例，凝集素凝集红细胞是一 种分子识别，识别过程是凝集素蛋白质肽链与 红细胞表面糖链之间的作用。 许多细胞生理活动和疾病发生本质是分子识别 引起，例如炎症、淋巴细胞归巢、凝血和精卵 融合。
蔗糖中的糖苷键
1.2.2 多糖
• • • • • • • • • 1、均一多糖(homopolysaccharides) 1）结构多糖(structural polysaccharides) 纤维素、几丁质、 2）储藏多糖(stored polysaccharides) 糖原、淀粉 2、不均一多糖(heteropolysaccharides) 1）肽聚糖（peptideglycan) 2）糖胺聚糖(glycosaminoglycans) 3）蛋白聚糖(proteoglycans)
在 糖 高 链 尔 的 基 延 体 伸 上 和 进 剪 行 切 的
1.3.3 如何研究糖蛋白？
• 糖蛋白分离纯化 • 糖链结构分Baidu Nhomakorabea （1）糖链释放：三氯乙酸水解、肼解、碱水 解、 酶解。 （2）糖链分离 （3）糖链组成分析和测序 策略类似蛋白质。 糖蛋白的功能研究
糖蛋白研究中常用方法
总结
• 糖的化学本质 • 糖分子的多样性 • 糖的结构与功能
• • 聚合与水解 复合与解离
习题
• 1 回答关于下列糖的问题 • 葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖、纤维二糖、棉子 糖、淀粉、纤维素、糖原、几丁质、菊糖、透明 质酸、肝素、糊精 、肽聚糖 • 1)哪些是二糖？指出其单糖单位和糖苷键类型 • 2)哪些是多糖?均一多糖？糖胺聚糖? • 3)哪些是还原糖？ • 4）各存在于那类生物中？ • 5）如何获得？
习题
2 指出糖的下列结构对糖的功能的意义： • 1)糖原的多分支结构 • 2)纤维素 1，4—糖苷键，纤维素链与纤 维素链之间的氢键 • 3) 细胞表面糖蛋白的多分支寡糖链和多 种单糖单位组成 • 4)糖胺聚糖的毛刷状结构
习题
• 3、下列物质，那些组成中含有糖基? • ATP，NAD，RNA，辅酶A(CoA)，链 霉素，青霉素，胰岛素，肾上腺素 、胶原 蛋白
2、结构作用： 例如 1）提供粘滞性和弹性，形成电荷和水化层， 使蛋白质具有润滑和保护作用。 2）稳定：抗变性、掩蔽和保护敏感位点 3）抗冻 4）锚着：如GPI（糖基化磷脂酰肌醇）连 接将蛋白质固定在细胞膜外表面。
糖蛋白中的糖链结构
• N连接：人免疫球蛋白IgG的糖链部分： Man-Man-Man-GlcNAc-GlcNAc 天冬酰胺残基
糖链的功能
1、信息分子： 储存大量信息，参与分子识别和细胞识别。 例如血浆蛋白中糖链末端的唾液酸决定了血浆蛋 白的归宿——继续循环还是被肝清除。 *Aschwell的早期实验：血浆铜兰蛋白除去唾液酸， 露出半乳糖后，加速被从血浆中清除。肝细胞上 有去唾液酸蛋白质的受体。 糖链为新合成的蛋白质提供“邮递”信息。在蛋 白质加工和运输中参与形成中间体 。
Man Man Man N-糖苷键 Man 五糖核心
• O连接：人红细胞血型物质主要糖链部分： Gal -GalNAc丝氨酸（苏氨酸）残基 O-糖苷键 3、*GPI连接（糖 基磷脂酰肌醇连接 SA SA
（未图示）
糖链有序性、多样性和多态性
• 糖链有序性： • 糖链多样性：糖苷键，糖肽连接、单糖类型等； • 糖链多态性：糖链（数目和种类）的微观不均 一 • 意义：作为遗传标志、显示环境影响、灵活的 信息分子 • 解释疾病机理：例如糖链异常促进癌细胞转移 • 机理：合成与加工（糖基转移酶的高度专一性 和糖苷酶等）
1.2 寡糖和多糖 oligosaccharides and polysaccharides
1.2.1 寡糖 （糖苷键类型和单糖单位）
• 二糖： • 蔗糖 Glc（1 2）Fru • 乳糖 Gal（ 1 4）Glc • 麦芽糖 Glc（ 1 4）Glc • 海藻糖 Glc（ 1 1）Glc • 问题：以上二糖中何者具有还原性？
植物凝集素
• 植物中与寡糖特异结合的蛋白质。某些凝 集素能凝集细胞，有的能作为有丝分裂原， 使细胞形态变化。
几种主要的外源凝集素
细胞膜糖蛋白
1.3.2 糖蛋白中的糖链
• 糖蛋白中常见的单糖单位 • Glc 、Gal、Man、Xyl、 Fuc（岩藻糖）、 GlcNAc、GalNAc、GlcuA、 IduA（艾杜 糖）、SA