第五章__蛋白聚糖

(一) 透明质酸 HA (Hyaluronic acid) GlcUA--1,3-GlcNAc--1,4
H
CH2OH
H
O O
H O
COO－ H O
HO O
H H
NH
H
H HO H
OH H
CO CH3
(二) 硫酸软骨素 CS Chondroitin sulfate GlcUA- -1,3-GalNAc--1,4 C4S / C6S 硫酸皮肤素 DS Dermatan sulfate idoUA - -1,3-GalNAc--1,4
3。Kjellen & Lindahl 分类法 ① 能与HA特异相互作用的大分子细胞外CSPG: ② 具有小的同源核心蛋白及1或2条GAG链(CS, DS, KS)的蛋白聚糖： ③ 细胞外基质 / 基膜的HSPG, 包括由EHS肿瘤 合成的大分子HSPG: ④ 与粘结蛋白聚糖有关的膜插入细胞表面蛋 白聚糖: ⑤ 细胞内蛋白聚糖
第二节、细胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚 糖 一、透明质酸与透明质酸结合蛋白： 透明质酸 HA：分布、功能 透明质酸结合蛋白: HA-binding protein HABP ① 结构性HA结合分子：连接蛋白、可聚蛋白 聚糖、多能蛋白聚糖、脑HA粘连蛋白 ② 存在细胞表面的HA受体：功能是调节细胞 与细胞的粘附、细胞的迁移、增殖、分化
第三节、细胞外小分子间质蛋白聚糖 一、双链蛋白聚糖与饰胶蛋白聚糖 1. 双链蛋白聚糖PG-I; PG-S1 分子量:150-240kd; 2 条CS/DS链. 2. 饰胶蛋白聚糖PG-II; PG-S2 分子量:90-140kd; 1条 CS/DS链. 3. 两种蛋白聚糖的GAG链的共性： ① 单一类型细胞产生两种蛋白聚糖，GAG相同或 相似。 ② GAG链随组织来源而异。 ③ GAG链长度30-40kd,较可聚蛋白聚糖长。 ④ 含有2-3个N-连接寡糖
3. 光蛋白聚糖的分布和结构特点： 4. 光蛋白聚糖的功能： 第四节、基膜蛋白聚糖： 一、串珠样蛋白聚糖： 1. 结构特点：
五个结构域：I、II、III、IV、V
二、基膜硫酸软骨素蛋白聚糖 BM-CSPG 第五节、细胞表面蛋白聚糖： HSPG，与质膜结合方式： ① 核心蛋白疏水肽段直接插入双层分子脂膜 ② 核心蛋白与糖基磷酰肌醇GPI共价结合而 锚定在质膜上。 ③ 通过HS链与质膜结合蛋白之间特异或非特 异相互作用
四、凝调蛋白聚糖 (Thrombomodulin) • 存在血管内皮细胞表面的膜整合蛋白聚糖 分子量90kd, 一条CS链。 • 结构特点： N-端疏水结构域： EGF结构域： CS链附着部位的富含Ser/Thr的结构域： 疏水跨膜结构域： C-端胞质结构域：
第六节、细胞内蛋白聚糖： 丝甘蛋白聚糖： • 存在肥大细胞和造血细胞。 • 分子大小来源不同差别很大，75－200kd • 核心蛋白基本相似，17-19kd,差别在于GAG 链的数目和长度。 • 核心蛋白179个氨基酸残基，N-端26个为信号 肽,153个氨基酸残基核心蛋白有24个Ser-Gly 重复二肽序列，位于89－137残基之间，并有 10－15条GAG链。 • 功能：
思考题
1. 何谓蛋白聚糖？说明其结构特点？ 2. 生物体内糖胺聚糖（GAG）主要有哪几种类型？ 它们的结构特点是什么？ 3. 说明糖基磷脂酰肌醇蛋白聚糖的结构特点及其 生物学功能？
CO CH3
(四)硫酸乙酰肝素 HS Heparan sulfate GlcUA--1,4-GlcNAc--1,4 肝素 Heparin Hep idoUA--1,4-GlcNAc--1,4
H O
COO－ H O O H OH H
H
CH2OSO 3－ H O H O
OH H
H
NH CO CH3
HO
H
三、连接区域：
1. CS/DS 和 HS / Hep 的连接区域：4个糖基构成的寡糖 链： 葡萄糖醛酸-4-木糖
CS
HS
2. 软骨可聚蛋白聚糖：含O-连接寡糖和N-连接寡糖
KS
四、蛋白聚糖的分类： 1。根据组织来源： 软骨蛋白聚糖、动脉蛋白聚糖、角膜蛋白聚糖 2。根据含的糖胺聚糖（GAG）的种类： • 硫酸软骨素蛋白聚糖(CSPG) • 硫酸皮肤素蛋白聚糖(DSPG) • 硫酸角质素蛋白聚糖(KSPG) • 硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG) • 肝素蛋白聚糖
三、－蛋白聚糖及CD44 插入膜的蛋白聚糖－兼职蛋白聚糖 • －蛋白聚糖：转化因子 (TGF-)的III型受 体，280kd, 核心蛋白110kd, 2－3条HS/CS链， 结构特点也分为3个结构域：N-端细胞外结 构域、跨膜结构域、C-端胞质结构域 • CD44: 是一组细胞表面黏附分子，也是一类 插入膜的蛋白聚糖。 分布： 结构特点： 功能：
二、蛋白聚糖核心蛋白特点： • 含几个不同的结构域 • 糖胺聚糖取代结构域 • 特异结构域,锚定在细胞表面或细胞外基质 • 相互作用结构域 三、糖胺聚糖 Glycosaminoglycan GAG • 透明质酸 (HA) • 硫酸软骨素 (CS)、硫酸皮肤素 (DS) • 硫酸角质素(KS) • 硫酸乙酰肝素(HS)、肝素(hep)
4. 核心蛋白特点： S－：CS; Y－: N-连接寡糖； C－C：二硫键； ：富含亮氨酸模体
5. 两种蛋白聚糖的生物学功能：
二、纤调蛋白聚糖及光蛋白聚糖 1. 特点：与双链蛋白聚糖与饰胶蛋白聚糖有相似 的核心蛋白、不含CS/ DS链，含KS链 2. 纤调蛋白聚糖的分布及结构特点：
KS; 硫酸酪氨酸 ； Y－: N-连接寡糖； C－C：二硫键； ： 富含亮氨酸模体
一、粘结蛋白聚糖： 1. 粘结蛋白聚糖－1：存在上皮细胞表面，31kd， 含三个结构域： 胞质结构域： 疏水跨膜结构域： 细胞外结构域：
2. 粘结蛋白聚糖-2: 纤维蛋白聚糖fibroglycan 3.粘结蛋白聚糖-3:神经粘结蛋白聚糖N-syndecan 4. 粘结蛋白聚糖-4: 双栖蛋白聚糖amphiglycan 二、糖基磷脂酰肌醇蛋白聚糖： • 是一类通过与糖基磷脂酰肌醇 (GPI) 共价结合 而锚定在细胞表面的 HSPG • 结构特点： • 生物学功能：
－ CH2OSO 3 HO COO－ H O H O O H O H HO H OH H H O H H NH
H
CO CH3
(三) 硫酸角质素 KS Keratan sulfate Gal--1,4-GlcNAc--1,3
H HO
CH2OH H O O H O H OH H
H
CH2OSO 3－ H O O OH H H NH H
第五章 蛋白聚糖
蛋白聚糖: Proteoglycan PG • 蛋白聚糖和糖蛋白的差异:糖胺聚糖链 • 研究蛋白聚糖的意义: 蛋白聚糖在生物体内可以与其它生物大分子 包括一些细胞因子等相互作用,参与许多生 理过程的调节,具有许多生物学功能.
第一节.蛋白聚糖的分子组成和分类
一、核心蛋白： • 丝甘蛋白聚糖 Serglycin: 核心蛋白最小,20k, 24个连续重复Ser-Gly序列。 • 饰胶蛋白聚糖 Decorin:能修饰胶原纤维,36k, 富含亮氨酸的重复序列。 • 粘结蛋白聚糖 Syndecan:细胞表面蛋白聚 糖,32k, 疏水结构域、胞外结构域。 • 可聚蛋白聚糖 Aggrecan:最大的核心蛋 白,225-250k, 3个球状蛋白结构域和糖链连 接域
二、可聚蛋白聚糖：
核心蛋白的一级结构： 2124个氨基酸残基，8个结构域：
G1结构域特点：
可聚蛋白结构域： #1: G1 #2: 球状间结构域 #3: G2 #4: KS 结构域 #5: CS1 结构域 #6: CS2 结构域 #7: CS3 结构域 #8: G3
三、多能蛋白聚糖 1.多能蛋白聚糖的结构特点： • 780-860 kd, 核心蛋白260kd, • G1结构域与HA和LP结合形成稳定的集聚体 • G2结构域缺少 • G3 结构域含有2个类表皮生长因子区域 • GAG附着区域不含KS链，有20个Asn-X-Ser/Thr,用 于N-连接寡糖和200多个Ser/Thr用于O-连接寡糖 2.分布：血管、动脉管平滑肌细胞；纤维软骨和弹性 软骨、中枢神经与周围神经系统、表皮和腺上皮； 3.功能：对抗压力作用，保护血管功能；对细胞和细 胞外基质成分黏附有抑制作用。