糖蛋白蛋白聚糖和细胞外基质Glycoprotein…实用教案

1、第第 一一 节节 糖糖 蛋蛋 白白 Glycoprotein第1页/共28页第一页，共28页。一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。白质。蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为蛋白质的特性。现为蛋白质的特性。细胞膜、溶酶体、细胞外液细胞膜、溶酶体、细胞外液概 述第2页/共28页第二页，共28页。一、糖蛋白的结构(jigu)(jigu)单糖的种类单糖的种类(zhngli)葡萄糖葡萄糖(Glu)半乳糖半乳糖(Gal)甘露糖甘露糖(Man)N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc)岩藻糖岩藻糖(Fuc)N-乙酰葡萄糖胺乙

2、酰葡萄糖胺(GlcNAc)N-乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸(NeuAc)第3页/共28页第三页，共28页。连接连接(linji)方方式式N-连接连接：O-连接连接：第4页/共28页第四页，共28页。（一）N-N-连接(linji)(linji)糖蛋白1. 定义定义糖蛋白的糖链与蛋白部分的糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列序列(xli)的天氡酰胺氮以共价键连接称的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖连接糖蛋白。蛋白。2. 糖基化位点糖基化位点N-连接糖蛋白中连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸三个氨基酸残基的序列残基的序列(xli)子称为糖基化位点。子称为糖基化位点。第5页/共

3、28页第五页，共28页。3. N-连接连接(linji)寡糖结构寡糖结构（三型）（三型）高甘露糖型高甘露糖型复杂性复杂性杂合型杂合型都有一个五糖核心都有一个五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAcAsn第6页/共28页第六页，共28页。4. N-连接连接(linji)寡糖寡糖的合成的合成N-连接寡糖是在内质网上以长萜醇作为糖链载连接寡糖是在内质网上以长萜醇作为糖链载体体(zit)，先合成含，先合成含14糖基的寡糖链，然后转移至肽糖基的寡糖链，然后转移至肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基体进行链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基体进行加工而成。加工而成。每一步加工都由特异的

4、糖基转移酶或糖苷酶催每一步加工都由特异的糖基转移酶或糖苷酶催化完成，糖基必须活化为化完成，糖基必须活化为UDP或或UDP的衍生物。的衍生物。第7页/共28页第七页，共28页。（二）O-O-连接(linji)(linji)糖蛋白1. 定义定义(dngy)糖蛋白糖链与蛋白部分的丝糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟苏氨酸残基的羟基相连，称为基相连，称为O-连接糖蛋白。连接糖蛋白。 2. O-连接寡糖结构连接寡糖结构O-连接寡糖有连接寡糖有N-乙酰半乳糖与半乳糖构成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核心二糖，核心二糖可重复延长及分支(fnzh)，再接上岩藻糖、，再接上岩藻糖

5、、N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺等单糖。等单糖。第8页/共28页第八页，共28页。 3. O-连接连接(linji)寡糖合寡糖合成成O-连接寡糖在连接寡糖在N-乙酰半乳糖基转移酶的作用乙酰半乳糖基转移酶的作用下，在多肽链的丝下，在多肽链的丝/苏氨酸的羟基上连接上苏氨酸的羟基上连接上N-乙酰乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至半乳基，然后逐个加上糖基直至(zhzh)O-连接寡连接寡糖链的形成。糖链的形成。第9页/共28页第九页，共28页。二、糖蛋白寡糖链的功能(gngnng)1. 对糖蛋白新生肽链的影响对糖蛋白新生肽链的影响参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确(zh

6、ngqu)的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的分拣和投送。白在细胞内的分拣和投送。2. 对糖蛋白的生物对糖蛋白的生物(shngw)活性的影响活性的影响保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。期。3. 参与分子的识别作用参与分子的识别作用第10页/共28页第十页，共28页。第第 二二 节节 蛋蛋 白白 聚聚 糖糖Proteoglycan第11页/共28页第十一页，共28页。定义定义一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白(dnbi)(dnbi)形成的化合物。形成的化合物。概 述第12页/共

7、28页第十二页，共28页。 蛋白聚糖的结构(jigu)组成组成核心蛋白核心蛋白糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺糖胺糖醛酸糖醛酸葡萄糖胺葡萄糖胺半乳糖胺半乳糖胺葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸第13页/共28页第十三页，共28页。一、重要(zhngyo)的糖胺聚糖糖胺聚糖由二糖单位糖胺聚糖由二糖单位(dnwi)重复连接而成，不分重复连接而成，不分支。支。硫酸硫酸(li sun)(li sun)软骨素类软骨素类硫酸硫酸(li sun)(li sun)皮肤素皮肤素硫酸硫酸(li sun)(li sun)角质素角质素透明质酸透明质酸肝素和硫酸肝素和硫酸(li sun)(li sun)类肝素类肝素体内重要的

8、糖胺聚糖（6种）：第14页/共28页第十四页，共28页。第15页/共28页第十五页，共28页。二、核心(hxn)蛋白1. 1.定义定义2. 2.与糖胺聚糖链共价与糖胺聚糖链共价(n ji)(n ji)结合的蛋结合的蛋白质。白质。核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，一些一些(yxi)蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子中。表面或细胞外基质的大分子中。第16页/共28页第十六页，共28页。透明质酸透明质酸连接蛋白连接蛋白核心蛋白核心蛋白硫酸角质素硫酸角质素硫酸软骨素硫酸软骨素糖蛋白亚基糖蛋白亚基骨骺软骨蛋白

9、聚糖聚合物骨骺软骨蛋白聚糖聚合物2. 蛋白聚糖聚合物蛋白聚糖聚合物第17页/共28页第十七页，共28页。三、蛋白聚糖的生物(shngw)合成在内质网上合成在内质网上合成(hchng)(hchng)核心蛋白多肽链，同核心蛋白多肽链，同时在高尔基体内进行糖链延长或加工。时在高尔基体内进行糖链延长或加工。 多糖多糖(du tn)链的形成是由单糖逐个加上去的，链的形成是由单糖逐个加上去的，糖醛酸由糖醛酸由UDPGA提供；单糖要由提供；单糖要由UDP活化；硫酸活化；硫酸由由PAPS提供；糖胺氨基来自于提供；糖胺氨基来自于Gln。第18页/共28页第十八页，共28页。四、蛋白聚糖的功能(gngnng)1.

10、 构成细胞外基质构成细胞外基质在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞的粘附、迁移的粘附、迁移(qiny)、增殖和分化等有关。、增殖和分化等有关。2. 其它功能其它功能抗凝血（肝素）抗凝血（肝素）参与细胞识别参与细胞识别(shbi)与分化（细胞表面的硫酸素）与分化（细胞表面的硫酸素）维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等 第19页/共28页第十九页，共28页。第第 三三 节节 细胞外基质细胞外基质Extracellular Matrix, ECM第2

11、0页/共28页第二十页，共28页。定义定义细胞细胞(xbo)(xbo)外由纤维状胶原、透明质酸、蛋外由纤维状胶原、透明质酸、蛋白聚糖和糖蛋白以不同比例组成的细胞白聚糖和糖蛋白以不同比例组成的细胞(xbo)(xbo)间质间质 。分布分布(fnb)(fnb)各组织细胞和细胞之间的胞间隙或胞间膜。各组织细胞和细胞之间的胞间隙或胞间膜。主要主要(zhyo)(zhyo)成分成分胶原胶原 (collagen) (collagen)纤连蛋白纤连蛋白 (fibronectin, Fn) (fibronectin, Fn)层粘蛋白层粘蛋白 (laminin, Ln) (laminin, Ln)概 述第21页/共

12、28页第二十一页，共28页。一、胶 原1. 定义定义由结缔组织细胞由结缔组织细胞成纤维细胞所分泌的结成纤维细胞所分泌的结缔组织胶原蛋白和某些缔组织胶原蛋白和某些(mu xi)上皮细胞分上皮细胞分泌的某些泌的某些(mu xi)类型的胶原蛋白。类型的胶原蛋白。2. 分布分布(fnb)骨、皮肤、血管壁、肌腱、韧带、肌肉、软骨、皮肤、血管壁、肌腱、韧带、肌肉、软骨、角膜等。骨、角膜等。3. 功能功能起着支架、维持组织构型、机体起着支架、维持组织构型、机体(jt)运动运动等多项作用。等多项作用。第22页/共28页第二十二页，共28页。4. 胶原的结构胶原的结构(jigu)特点特点胶原蛋白由胶原蛋白由3

13、3条肽链以条肽链以 右手螺旋右手螺旋(luxun)(luxun)形成棒状形成棒状结构。结构。富含甘氨酸（占富含甘氨酸（占1/31/3）和脯氨酸（占）和脯氨酸（占1/41/4），），特含有特含有(hn yu)(hn yu)羟赖氨酸和羟脯氨酸，缺色氨酸羟赖氨酸和羟脯氨酸，缺色氨酸和半胱氨酸，甚少酪氨酸。和半胱氨酸，甚少酪氨酸。第23页/共28页第二十三页，共28页。二、纤连蛋白(Fn)1. 定义定义(dngy)广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中的一种多功能糖蛋白。多为二聚体形式，也有的一种多功能糖蛋白。多为二聚体形式，也有以多聚体形式存在。以多聚体形式

14、存在。2. 分布分布各种体液各种体液(ty)（血浆、组织间液、淋巴液、（血浆、组织间液、淋巴液、关节腔滑液、羊水）、细胞外基质和细胞中。关节腔滑液、羊水）、细胞外基质和细胞中。3. 功能功能(gngnng)参与许多生理活动，例如：细胞的形态、增参与许多生理活动，例如：细胞的形态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息传递、凝殖、分化及个体发育、生殖、信息传递、凝血、组织修复等。血、组织修复等。第24页/共28页第二十四页，共28页。4. 结构结构由分子量为由分子量为25万的单体组成的二聚体。它万的单体组成的二聚体。它的一级结构由的一级结构由3种不同类型的内在序列种不同类型的内在序列(xli)同源结构重复出现而构成。同源结构重复出现而构成。第25页/共28页第二十五页，共28页。1. 定义定义(dngy)由三条多肽链组成的多结构域构成的糖蛋由三条多肽链组成的多结构域构成的糖蛋白，即白，即型胶原基质。型胶原基质。2. 分布分布在所有在所有(suyu)组织的基膜上。组织的基膜上。3. 功能功能(gngnng)主要介导上皮细胞及内皮细胞糖粘附，而影主要介导上皮细胞及内皮细胞糖粘附，而影响细胞的生长、分化和运动。响细胞的生长、分化和运动。新近发现，新近发现，Ln可能与某些疾病（糖尿病、肾可能与某些疾病（糖尿病、肾病、内风湿关节炎、感染等）和肿瘤细胞的病、内风湿关