糖蛋白

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3、糖基的供体
游离单糖不能作为糖基转移酶所用的 糖基供体，一定要经过活化。 糖基供体，一定要经过活化。 常见的糖基活化方式有两种： 常见的糖基活化方式有两种： (1)核苷酸的形式 核苷酸的形式( (1)核苷酸的形式(UDP-GlcNAc) ) (2)磷酸长萜醇 磷酸长萜醇( (2)磷酸长萜醇(Dol-P)的形式 )
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(2)多萜醇寡糖前体向新生肽的转移 (2)多萜醇寡糖前体向新生肽的转移 多萜醇寡糖
寡糖基转移酶
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(3) N-糖肽链的后加工 糖肽链的后加工
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核心结构
高甘露糖型
复杂型
杂合型
N-连接糖链结构
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实框内结构为所有N 糖链共同的核心五糖， 实框内结构为所有N-糖链共同的核心五糖，虚线框内结构为 高甘露糖型链共同的核心七糖。框外的结构随糖链而变化。 高甘露糖型链共同的核心七糖。框外的结构随糖链而变化。
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第三节 糖蛋白的生物合成
一、概述 生物合成的特点 糖基的受体 糖基的供体 糖基转移酶
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1、生物合成的特点
糖链的生物合成和肽链、 糖链的生物合成和肽链、多聚核苷 酸的生物合成有本质的不同。 酸的生物合成有本质的不同。 肽链、 肽链、多聚核苷酸的生物合成基本 上都是有模板的， 上都是有模板的，而糖链的合成是 没有模板的， 没有模板的，糖涟的生物合成是由 糖基的受体、 糖基的受体、糖基的供体和糖基转 移酶这三类分子协调完成的。 移酶这三类分子协调完成的。
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糖肽链合成的基本步骤 3、N-糖肽链合成的基本步骤 糖肽链
(1)多萜醇( 前体的合成； (1)多萜醇(Dol-P)寡糖前体的合成； 多萜醇 )寡糖前体的合成 (2)多萜醇寡糖前体向新生肽的转移； 多萜醇寡糖前体向新生肽的转移 (2)多萜醇寡糖前体向新生肽的转移； (3)N-糖肽链后加工 糖肽链后加工； (3) 糖肽链后加工； (4)N-糖链链成熟加工 糖链链成熟加工。 (4) 糖链链成熟加工。
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衣酶素
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N-糖肽键连接成糖蛋白的加工过程
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(1)多萜醇( (1)多萜醇(Dol-P)寡糖前体的合成 多萜醇 )寡糖前体的合成
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第二节 糖蛋白的组成和结构
糖蛋白分子由多肽链和糖链两部分组成， 糖蛋白分子由多肽链和糖链两部分组成， 其中包括： 连接糖蛋白和 连接糖蛋白。 连接糖蛋白和O-连接糖蛋白 其中包括：N-连接糖蛋白和 连接糖蛋白。
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(4) N-糖肽链的成熟加工 糖肽链的成熟加工
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糖肽链的合成 三、O-糖肽链的合成 糖肽链
O-糖肽链的结构比 糖肽链简单，但是合 糖肽链的结构比N-糖肽链简单 糖肽链的结构比 糖肽链简单， 成的糖肽链种类比N-糖肽链多 糖肽链多。 成的糖肽链种类比 糖肽链多。肽链中可 以糖基化的主要是丝氨酸和苏氨酸， 以糖基化的主要是丝氨酸和苏氨酸，此外 还有酪氨酸、羟赖氨酸和羟脯氨酸， 还有酪氨酸、羟赖氨酸和羟脯氨酸，连接 的位点是这些残基侧链上的羟基氧原子。 的位点是这些残基侧链上的羟基氧原子。 通常是GalNAc和丝氨酸或苏氨酸残基连 通常是 和丝氨酸或苏氨酸残基连 接成O-糖肽链 糖肽链(O-GalNAc)。 接成 糖肽链 。
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二、O-连接糖蛋白 连接糖蛋白
定义： 定义： 链的N-乙 半乳糖胺 糖链的 乙酰半乳糖胺(GalNAc)与 ) 链的Ser/Thr残基上的羟基氧原子 残基上的羟基氧原子 肽链的 残基 形成糖苷键， 链为O-连接糖链 连接糖链， 连形成糖苷键，糖链为O-连接糖链， 也称O-聚糖 聚糖( 也称 聚糖(O-Glycan)。 ) 连接点的结构: 连接点的结构: GalNAc α-O-Ser／Thr ／
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1、N-糖苷键结构 、 -
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2、N-糖链(N-Glycan) 、 糖链 糖链( )
N-聚糖主要分为三种 主要分为三 分为 类型：复合型、 类型：复合型、杂合 型和高甘氨酸型。 型和高甘氨酸型。 它们都有共同的五糖 它们都有共同的五糖 核心结构 结构； 核心结构； 糖链与多肽 之间的 糖链与多肽链之间的 共有序列为 共有序列为： Asn-X-Ser/Thr
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糖蛋白的基本概念
细胞中的糖蛋白有可溶性的， 细胞中的糖蛋白有可溶性的，也有与膜结 合的不溶形式， 合的不溶形式，生物体内大多数蛋白质都 是糖蛋白。 是糖蛋白。 其中包括： 其中包括： 动物血清的转铁蛋白，免疫球蛋白等； 动物血清的转铁蛋白，免疫球蛋白等； 细胞间质中纤连粘蛋白，层连粘蛋白等； 细胞间质中纤连粘蛋白，层连粘蛋白等； 促绒毛膜性腺激素，促甲状腺素等激素； 促绒毛膜性腺激素，促甲状腺素等激素；
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糖肽链的合成 二、N-糖肽链的合成 糖肽链
糖肽链的糖基化位点 1、N-糖肽链的糖基化位点 糖肽链 N-糖链是接在天冬氨酰侧链的酰胺氮上。 糖链是接在天冬氨酰侧链的酰胺氮上。 糖链是接在天冬氨酰侧链的酰胺氮上 特定的氨基酸序列， 特定的氨基酸序列，Asn-X-Ser/Thr。 。 糖肽链的生物合成场所 2、N-糖肽链的生物合成场所 糖肽链 N-糖肽链的合成是在粗糙内质网和高尔 糖肽链的合成是在粗糙内质网和高尔 基体中进行的。 基体中进行的。 多数糖基化的蛋白质被分泌到细胞外或 定位在细胞质膜上， 定位在细胞质膜上，但是一些带有磷酸 化糖链的蛋白质则绝大多数被分拣投送 到溶酶体中。 到溶酶体中。
糖蛋白的组成和结构
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糖蛋白的组成和结构
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一、N-连接糖蛋白 定义：糖链的 -乙酰葡糖胺( 定义：糖链的N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) 或 ) N-乙酰半乳糖胺 乙酰半乳糖胺(GlaNAc)与多肽链的天冬 乙酰半乳糖胺 与多肽链的天冬 酰胺( 酰胺(Asn)的酰胺氮连接，形成 -糖苷键， )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-聚糖( 此种糖链为 -连接糖链，也称 -聚糖(NGlycan)。 ) 连接点的结构: 连接点的结构: GlcNAcβ-N-Asn 糖基化位点: N-连接聚糖中 连接聚糖中Asn-X-Ser／ 糖基化位点: 连接聚糖中 ／ Thr三个氨基酸残基序列子(其中X是除脯 三个氨基酸残基序列子( 三个氨基酸残基序列子 其中X 氨酸外的任一氨基酸)称为糖基化位点 糖基化位点。 氨酸外的任一氨基酸)称为糖基化位点。
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糖蛋白的基本概念
红细胞生成素，白细胞介素等； 红细胞生成素，白细胞介素等； 生长因子和细胞因子等粘蛋白； 生长因子和细胞因子等粘蛋白； 多种酶类： 多种酶类： 如真菌分泌的高峰淀粉酶、转化酶等。 如真菌分泌的高峰淀粉酶、转化酶等。 猪的胰核糖核酸酶都是糖蛋白， 牛、羊、猪的胰核糖核酸酶都是糖蛋白， 糖的含量分别为9.4%，9.8%和38%，而鹿 糖的含量分别为 ， 和 ， 和大鼠的此种酶却不含糖。 和大鼠的此种酶却不含糖。
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糖苷酶的作用是从前体将特定单糖剪切掉， 糖苷酶的作用是从前体将特定单糖剪切掉， 的作用是从前体将特定单糖剪切掉 变为合成糖链的中间体。 变为合成糖链的中间体。 糖基转移酶的作用是逐个将单糖加到特定 糖基转移酶的作用是逐个将单糖加到特定 的前体的特定位置上。 的前体的特定位置上。
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糖蛋白的基本概念
糖蛋白具有多种生物学功能和生理学 效应，在生命体受精、发生、发育、 效应，在生命体受精、发生、发育、 分化、神经系统、 分化、神经系统、免疫系统过程的控 在炎症及自身免疫疾病、老化、 制，在炎症及自身免疫疾病、老化、 癌细胞异常增殖及转移、 癌细胞异常增殖及转移、病原体感染 等过程中起着重要的作用。 等过程中起着重要的作用。
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1、O-糖苷键结构 、 糖苷键结构
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糖链( 2、O-糖链(O-Glycan) 糖链 )
O-聚糖与N-聚糖相比有多种结构形 聚 聚糖相比有多种结构形 式，可延伸为多种不同核心结构的类 型。 已发现的有GalNAc-Ser/Thr， 已发现的有 ， GlcNAc-Ser/Thr，Gal-Ser，Xyl-Ser， ， ， ， Man-Ser/Thr等8种。 等 种
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2、糖基的受体
糖蛋白的肽链在糖基化过程中， 糖蛋白的肽链在糖基化过程中，第一糖基 的受体通常是肽链中特定位置的氨基酸残 此后糖链延伸时， 基。此后糖链延伸时，糖基的受体则是新 接上的糖基。 接上的糖基。 蛋白质的肽链上有很多氨基酸可以作为糖 基化的位点。 糖链是接在天冬酰胺侧涟 基化的位点。N-糖链是接在天冬酰胺侧涟 的酰胺氮上。 糖链是接在丝氨酸或苏 的酰胺氮上。 O-糖链是接在丝氨酸或苏 氨酸残基侧链的羟基氧上。 氨酸残基侧链的羟基氧上。
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长萜醇是聚异戊二烯的衍生物作为糖基的载体 长萜醇是聚异戊二烯的衍生物作为糖基的载体
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4、糖基转移酶
糖基转移酶是糖类生物合成的中非常重要 的酶类， 的酶类，它们对糖基的供体和糖基的受体 都有高度的专一性。 都有高度的专一性。 糖复合物中糖链结构的复杂性， 糖复合物中糖链结构的复杂性，致使糖链 的生物合成需要多个糖基转移酶的协同作 前一个糖基转移酶的产物， 用，前一个糖基转移酶的产物，是后一个 糖基转移酶的底物。 糖基转移酶的底物。 一个糖苷键对应了一个糖基转移酶， 一个糖苷键对应了一个糖基转移酶，进而 对应了一个基因， 对应了一个基因，一条糖链则对应了一组 糖基转移酶，进而也对应了一个基因组。 糖基转移酶，进而也对应了一个基因组。
糖蛋白( 第二章 糖蛋白(Glycoproteins) )
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
外周蛋白
整合蛋白
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第一节 糖蛋白的基本概念
糖蛋白(Glycoprotein)是指由比较短、往 糖蛋白( )是指由比较短、 往带有分支的寡糖链与多肽链通过共价连 接而成的一类糖复合物。 接而成的一类糖复合物。 其特点是蛋白质含量较多 蛋白质含量较多， 其特点是蛋白质含量较多，糖所占比例变 化大，表现为蛋白质的特性。 化大，表现为蛋白质的特性。 糖蛋白在生物体内种类繁多，广泛分布在 生物体内种类繁多 糖蛋白在生物体内种类繁多，广泛分布在 动物、植物、微生物的细胞膜 细胞间质、 细胞膜、 动物、植物、微生物的细胞膜、细胞间质、 细胞外液、溶酶体、血浆、以及粘液和病 细胞外液、溶酶体、血浆、以及粘液和病 毒中。 毒中。
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N-糖肽链的合成 糖肽链的合成 糖肽链
几乎所有在内质网上合成的蛋白质 最终都被糖基化。 最终都被糖基化。 糖基化的作用是： 糖基化的作用是： 使蛋白质能够抵抗消化酶的作用； ①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用； 赋予蛋白质传导信号的功能； ②赋予蛋白质传导信号的功能； ③某些蛋白只有在糖基化之后才能 正确的折叠和生物学活性。 正确的折叠和生物学活性。