糖复合物(生物化学二)

1、糖复合物糖复合物 (Glycoconjugates) )Reverse transcription中心法则中心法则 (Central Dogma)ReplicationDNA RNA 蛋白质蛋白质 细胞细胞 生物生物 DNA RNA 蛋白质蛋白质 酶酶 糖糖 细胞细胞 - 糖复合物糖复合物 生物体生物体 脂类脂类DNA RNA 蛋白质蛋白质 细胞细胞 生物生物一、什么是糖复合物一、什么是糖复合物(glycoconjugates)(glycoconjugates) 糖以共价键与蛋白质或脂类结合，糖以共价键与蛋白质或脂类结合，形成糖复合物形成糖复合物( (糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂糖蛋白、蛋白聚糖和糖

2、脂) )几个有关名词几个有关名词聚糖聚糖 任何游离的或与另一类分子结合任何游离的或与另一类分子结合 的糖或糖类组合的通称的糖或糖类组合的通称糖复合物糖复合物 由单糖、寡糖或多糖与蛋白质或由单糖、寡糖或多糖与蛋白质或 脂类结合而成。脂类结合而成。包括糖蛋白、糖脂和包括糖蛋白、糖脂和 蛋白聚糖蛋白聚糖凝集素凝集素 糖识别蛋白，聚糖一般必需与糖识别蛋白，聚糖一般必需与 蛋白质受体相互作用而发挥其功能。蛋白质受体相互作用而发挥其功能。糖复合物主要有三种类型糖复合物主要有三种类型糖蛋白、糖脂和糖蛋白、糖脂和 蛋白聚糖蛋白聚糖与脂类相连；与蛋白质相连，这又分为：与脂类相连；与蛋白质相连，这又分为： N-连

3、接型连接型：聚糖通过：聚糖通过N原子与蛋白质或脂类连接原子与蛋白质或脂类连接 O-连接型：连接型：聚糖通过聚糖通过O原子与蛋白质或脂类连接原子与蛋白质或脂类连接糖复合物具有多种多样的功能糖复合物具有多种多样的功能 二、什么是糖生物学（二、什么是糖生物学（glycobiologyglycobiology） 糖生物学是研究与蛋白质或脂类连接的糖糖生物学是研究与蛋白质或脂类连接的糖（糖链）的分子结构、合成及生物功能的（糖链）的分子结构、合成及生物功能的新兴学科。新兴学科。核酸和蛋白质研究成就核酸和蛋白质研究成就, ,极大推动了糖生物学发展。极大推动了糖生物学发展。 第一节第一节 单糖单糖（2-302

4、-30）- - 聚糖的结构聚糖的结构糖是多羟醛或多羟酮，可被水解成为这种成分的糖是多羟醛或多羟酮，可被水解成为这种成分的较大的化合物较大的化合物。单糖单糖: :是一种不能再被水解是一种不能再被水解一、聚糖的分子结构一、聚糖的分子结构 （一）一） 单糖的种类及结构单糖的种类及结构 葡萄糖葡萄糖(Glc) (Glc) 半乳糖半乳糖(Gal)(Gal) 甘露糖甘露糖(Man) (Man) N-N-乙酰葡糖胺乙酰葡糖胺(GlcNAc)(GlcNAc) 岩藻糖岩藻糖(Fuc)(Fuc) N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc)(GalNAc) 木糖木糖(Xyl) (Xyl) 唾液酸唾液酸(SA)

5、(SA) 单糖结构 -D-葡萄糖葡萄糖 -D-半乳糖半乳糖 D-甘露糖甘露糖 D-木糖木糖 （Glc，），） (Gal，) (Man，) (Xyl， ) -D-N-乙酰乙酰葡糖胺葡糖胺 -D-葡糖醛酸葡糖醛酸 -L-艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸 -D-葡糖胺葡糖胺 （GlcNAc ,） （GlcUA, ) (IdoUA， ) （GlcN） -D-N-乙酰乙酰半乳糖胺半乳糖胺 -L-岩藻糖岩藻糖 唾液酸唾液酸 -D-N-乙酰乙酰葡糖胺葡糖胺-尿苷二磷酸尿苷二磷酸（GalNAc，) (Fuc，) (SA，) GlcNAc-UDP (*单糖的英文缩写及代表符号在括号标明)糖链结构复杂多样糖链结构复杂多样 丰

6、富的功能信息丰富的功能信息 （二）单糖的连接方式二）单糖的连接方式 1. 单糖的单糖的连接方式：连接方式：O-O-糖苷键糖苷键 形式有：形式有： 12, 12 13, 13 14, 14 16, 16 糖苷键的形成需要能量，由特异的酶催化。糖苷键的形成需要能量，由特异的酶催化。 反应需要反应需要 供体供体- 核苷糖核苷糖 受体受体- 糖糖 酶酶- 糖基转移酶糖基转移酶催化催化糖链结构的复杂性糖链结构的复杂性 构成聚糖的基本结构单位单糖分子构成聚糖的基本结构单位单糖分子含有含有多个游离的多个游离的羟基羟基导致：单糖间导致：单糖间糖苷键糖苷键有有 或或 及及12，13，14，16 多种方式多种方式

7、不同糖复合物单糖不同糖复合物单糖种类、数目、连接方式种类、数目、连接方式不同不同糖链还可以有糖链还可以有分支分支含有大量的含有大量的重复单位重复单位糖链可以储存大量信息糖链可以储存大量信息 （三）聚糖的一级结构及空间结构（三）聚糖的一级结构及空间结构* *聚糖的一级结构聚糖的一级结构 是指单糖的排列顺序及糖苷键的性质。是指单糖的排列顺序及糖苷键的性质。* *聚糖的二级结构聚糖的二级结构 聚糖的二级结构涉及糖环构象、糖苷聚糖的二级结构涉及糖环构象、糖苷 键旋转角度及各原子之间的相互作用等。键旋转角度及各原子之间的相互作用等。 糖蛋白糖蛋白的结构与功能的结构与功能 定义定义 糖蛋白由糖蛋白由糖与蛋

8、白质糖与蛋白质通过共价键连接形成。通过共价键连接形成。 特点特点 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。 分布分布 细胞膜、细胞浆、溶酶体及细胞外液细胞膜、细胞浆、溶酶体及细胞外液 糖基化: 蛋白质加工修饰步骤,异常可致多种疾病 （一）（一）N-N-连接糖蛋白连接糖蛋白 定义定义 糖链的糖链的N-N-乙酰葡糖胺与多肽链的乙酰葡糖胺与多肽链的天冬酰天冬酰 胺的酰胺氮连接，形成胺的酰胺氮连接，形成N-N-糖苷键糖苷键，此种糖，此种糖 链为链为N-N-连接糖链，也称连接糖链，也称N-N-连接聚糖连接聚糖。糖基化位点糖基化位点 N

9、-N-连接聚糖中连接聚糖中Asn-X-SerAsn-X-SerThrThr三个氨基三个氨基 酸残基序列子酸残基序列子( (其中其中X X是除脯氨酸外的任一是除脯氨酸外的任一 氨基酸氨基酸) )称为称为糖基化位点糖基化位点。核心结构核心结构 高甘露糖型高甘露糖型 复杂型复杂型 杂合型杂合型都有一个都有一个五糖核心结构五糖核心结构N-连接糖链结构连接糖链结构 （二）（二）O-O-连接糖蛋白连接糖蛋白 定义定义 糖链的糖链的N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺与多肽链的丝氨酸与多肽链的丝氨酸或苏氨酸的羟基连接，形成或苏氨酸的羟基连接，形成O-O-糖苷键，糖链糖苷键，糖链为为O-O-连接糖链，也称连接糖链

10、，也称O-O-连接聚糖连接聚糖。 连接点的结构连接点的结构 GalNAc-O-SerGalNAc-O-SerThrThr每一特异每一特异糖苷键糖苷键合成需相应特异合成需相应特异糖基转移酶糖基转移酶作用作用催化糖链内部糖基的催化糖链内部糖基的酶酶位于位于内质网内质网第一个糖基第一个糖基添加发生在添加发生在蛋白质翻译蛋白质翻译过程中过程中,末端糖基末端糖基位于位于Golgi器器合成特点合成特点（1）系列膜结合糖基转移酶参与，糖基逐一添加系列膜结合糖基转移酶参与，糖基逐一添加；（2）一糖基转移酶特异的催化形成一一糖基转移酶特异的催化形成一 特殊糖苷键；特殊糖苷键；（3）酶位于酶位于Golgi器；器；

11、（4） 糖基化反应由相应的核苷酸糖参与；糖基化反应由相应的核苷酸糖参与；（5） O-糖基化发生在一定的糖基化发生在一定的Ser或或Thr残基，残基，是伴翻译是伴翻译过程过程。 有些细胞表面蛋白有有些细胞表面蛋白有黏蛋白样结合域黏蛋白样结合域（MLD) LDL受体受体 与配基结合的结构域与配基结合的结构域C-末端通过一个末端通过一个 MLD和膜相连和膜相连细胞表面黏蛋白细胞表面黏蛋白 通过蛋白质受体与通过蛋白质受体与O-连接聚糖相互作连接聚糖相互作 用介导细胞黏附用介导细胞黏附凝集素凝集素 在细胞黏附中在细胞黏附中O-连接聚糖连接聚糖是凝集素是凝集素lectin 结合的配基结合的配基可溶性及细胞

12、表面糖蛋白可溶性及细胞表面糖蛋白 含小而成簇的含小而成簇的O-连接聚连接聚 糖，如糖，如IgA 黏蛋白黏蛋白(mucins)含大量含大量O-连接聚糖连接聚糖，高度糖基化，赋予其特殊的物理，高度糖基化，赋予其特殊的物理性质性质,和其功能密切相关和其功能密切相关高度粘稠高度粘稠-多种多种润滑功能润滑功能所必需所必需通过通过二硫键二硫键可形成分支结构，水化后形成胶状可形成分支结构，水化后形成胶状抗菌性能抗菌性能-黏蛋白黏蛋白及末端结构对细菌有特异的亲和力及末端结构对细菌有特异的亲和力膜型细胞表面膜型细胞表面黏蛋白黏蛋白还具有还具有调节细胞间粘附作用调节细胞间粘附作用IgA分子的分子的O-连接糖链有连

13、接糖链有6种种 蛋白聚糖 (proteoglycan) 定义 由糖胺聚糖和核心蛋白通过共价键连接所形成的糖复合物。特点 高度O-糖基化的蛋白质糖占比例大，占85%以上。具有多糖性质。分布 分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、粘液、眼玻璃体等组织。 使细胞外基质具有极高的强度；具有特殊的 重复性双糖序列, 细胞表面的蛋白多糖可与 生长因子相互作用 一、蛋白聚糖的结构核心蛋白糖胺聚糖糖胺糖醛酸葡萄糖胺半乳糖胺葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸组成 （一）糖胺聚糖 糖胺聚糖是己糖胺和己糖醛酸二糖重复单位的聚合物。 体内重要糖胺聚糖有6种： 透明质酸、硫酸软骨素 硫酸皮肤素、硫酸角质素 肝素和硫酸类肝素 糖胺

14、聚糖的结构和分布特点糖胺聚糖糖胺聚糖 二糖单位二糖单位 硫酸化位置硫酸化位置 组织分布组织分布 透明质酸透明质酸 (HA) GlcUA, GlcNAc 无无 关节滑液，玻璃体，结缔组织关节滑液，玻璃体，结缔组织硫酸软骨素硫酸软骨素(CS) GlcUA, GalNAc C4, C6 骨，软骨，角膜骨，软骨，角膜硫酸皮肤素硫酸皮肤素(DS) IdoUA, GalNAc, C2, C4，C6 皮肤，血管皮肤，血管硫酸角质素硫酸角质素 (KS)I/II Gal, GlcNAc C6 角膜，结缔组织角膜，结缔组织 肝素肝素 (Hp) IdoUA，GlcN C2, C6 , C2-N 肥大细胞肥大细胞硫酸

15、类肝素（硫酸类肝素（HS） GlcUA，GlcN C2, C6 , C2-N 皮肤，成纤维细胞，血管皮肤，成纤维细胞，血管 D-GlcUA D- GlcNAc 透明质酸透明质酸 L-IdoUA （硫酸化）（硫酸化） D-GlcN（硫酸化）（硫酸化） 肝素肝素核心蛋白 定义 与糖胺聚糖共价结合的多肽链。 结构 含有与糖胺聚糖结合的结构域， 一些蛋白聚糖通过这一结构定 在细胞表面或细胞外基质的大 分子中。 （三) 糖胺聚糖和核心蛋白的连接软骨可聚蛋白聚糖的结构软骨可聚蛋白聚糖的结构 二、蛋白聚糖的功能 1.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、胶原蛋在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、

16、胶原蛋白以特殊方式连接白以特殊方式连接, ,构成基质的特殊结构。这与构成基质的特殊结构。这与细胞的细胞的粘附、迁移、增殖和分化粘附、迁移、增殖和分化等生物活动有关。等生物活动有关。2.2.其它其它 抗凝血抗凝血( (肝素肝素) ) 参与细胞识别与分化参与细胞识别与分化( (细胞表面的硫酸肝素细胞表面的硫酸肝素) ) 维持软骨机械性能维持软骨机械性能( (硫酸软骨素硫酸软骨素) )等等糖脂 定义定义 糖脂是糖脂是糖类以糖苷键与脂类连接糖类以糖苷键与脂类连接 形成的糖复合物。形成的糖复合物。 分类分类 鞘糖脂、甘油糖脂鞘糖脂、甘油糖脂 胆固醇衍生的糖脂、胆固醇衍生的糖脂、GPIGPI 一、鞘糖脂的

17、分类与结构一、鞘糖脂的分类与结构组成组成 由糖和神经酰胺构成由糖和神经酰胺构成分类分类 中性鞘糖脂：中性鞘糖脂：含葡萄糖和半乳糖，含葡萄糖和半乳糖， GalNAc, GlcNAcGalNAc, GlcNAc和和 岩藻糖等中性糖岩藻糖等中性糖 酸性鞘糖脂：酸性鞘糖脂：含唾液酸或硫酸化的单糖含唾液酸或硫酸化的单糖 GM1 2,3 1,4 1-1Cer GM2 GM3神经节苷脂的结构简图神经节苷脂的结构简图 2,3 1,4 1-1Cer 1,4 2,3 1,4 1-1Cer 2,82,3 1,4 1-1Cer GD2 2,82,3 1,4 1-1Cer1,41,3 GD3 糖脂糖脂的功能的功能 1.

18、细胞膜细胞膜的结构组份的结构组份 2.参与参与细胞的识别、分化及信号转导细胞的识别、分化及信号转导等等 随着糖结构和功能的阐明随着糖结构和功能的阐明 聚糖聚糖及及糖复合物糖复合物 在在正常生理正常生理和和疾病疾病中的作用及机制中的作用及机制 将逐步被揭示出来，并促进糖生物将逐步被揭示出来，并促进糖生物学与医学探索的共同进步学与医学探索的共同进步 糖蛋白的功能糖蛋白的功能（一）糖链对糖蛋白理化性质、空间结构和（一）糖链对糖蛋白理化性质、空间结构和 生物活性的影响生物活性的影响 1.对糖蛋白新生肽链的影响对糖蛋白新生肽链的影响:参与新生肽链参与新生肽链 的折叠并维持蛋白质的正确的空间构象的折叠并维

19、持蛋白质的正确的空间构象; 影响亚基聚合影响亚基聚合;糖蛋白在细胞内的分栋和糖蛋白在细胞内的分栋和 投送。投送。 2.对糖蛋白的生物活性的影响对糖蛋白的生物活性的影响:保护糖蛋白保护糖蛋白 不受蛋白酶的水解不受蛋白酶的水解,延长其半衰期。延长其半衰期。 3.参与分子的识别作用参与分子的识别作用（二）（二）糖蛋白在分子识别和黏附中的作用糖蛋白在分子识别和黏附中的作用 1.1.糖蛋白在细胞糖蛋白在细胞- -细胞分子识别和黏附细胞分子识别和黏附 中的作用中的作用 2.2.糖蛋白在细胞糖蛋白在细胞- -细胞外基质分子识别和细胞外基质分子识别和 黏附中的作用黏附中的作用糖蛋白分布广泛，许多糖蛋白分布广泛

20、，许多膜蛋白、分泌蛋白及细胞外基质膜蛋白、分泌蛋白及细胞外基质（ ECM）中的一些结构蛋白等都是糖蛋白。）中的一些结构蛋白等都是糖蛋白。不同功能的糖蛋白举例不同功能的糖蛋白举例 功功 能能 有有 关关 糖糖 蛋蛋 白白 结构分子结构分子 胶原胶原 润滑及保护剂润滑及保护剂 粘蛋白粘蛋白 运输分子运输分子 运铁蛋白，铜蓝蛋白运铁蛋白，铜蓝蛋白 免疫分子免疫分子 免疫球蛋白，组织相容抗原免疫球蛋白，组织相容抗原 激素激素 绒毛膜促性腺激素，促甲状腺激素绒毛膜促性腺激素，促甲状腺激素 酶酶 各种酶，如碱性磷酸酶各种酶，如碱性磷酸酶 细胞接触及细胞接触及 参与细胞参与细胞-细胞（精子与卵细胞）细胞（精

21、子与卵细胞） 识别位点识别位点 病毒病毒-细胞以及细胞以及 激素激素-细胞相互作用的各种蛋白质细胞相互作用的各种蛋白质 抗冻剂抗冻剂 冷水鱼的某些血浆蛋白冷水鱼的某些血浆蛋白 与糖相互反应与糖相互反应 某些凝集素某些凝集素 糖蛋白在分子识别中的作用糖蛋白在分子识别中的作用-细胞间细胞间 1. 精卵识别精卵识别 小鼠卵细胞透明带中含小鼠卵细胞透明带中含ZP1、ZP2、ZP3 ZP3含含O-连接聚糖连接聚糖 用化学方法用化学方法去除去除O-连接聚糖连接聚糖,抑制精卵结合，抑制精卵结合， 用内切用内切糖苷酶糖苷酶F切去切去N-连接聚糖连接聚糖却没有影响却没有影响, 加入加入UDP-半乳糖半乳糖也可以

22、阻断精卵结合也可以阻断精卵结合。 糖链与分子识别糖链与分子识别 存在于细胞膜的糖存在于细胞膜的糖2. 炎症浸润炎症浸润循环中循环中白细胞白细胞被招募到被招募到炎症部位炎症部位血管内血管内皮细胞上，皮细胞上，滚动、黏附和透出滚动、黏附和透出血管过程血管过程与内皮细胞表面与内皮细胞表面选凝素选凝素(selectin) 和白和白细胞上的特异细胞上的特异糖配体糖配体识别和结合有关。识别和结合有关。选凝素选凝素是是含糖识别结构域含糖识别结构域（Carbodydrate recogniztion domain, CRD）的）的凝集素样糖蛋白，凝集素样糖蛋白，分分布于白细胞（布于白细胞（L-选凝素）、内皮细

23、胞选凝素）、内皮细胞（E-选凝素）和血小板（选凝素）和血小板（P-选凝素）。选凝素）。糖识别结构域糖识别结构域（CRD） Lewis抗原抗原 选择素的结构选择素的结构L-Selectin为归巢受体，使血液中的淋巴细胞分为归巢受体，使血液中的淋巴细胞分流回到淋巴系统中流回到淋巴系统中,在淋巴节在淋巴节HEV上的配体为上的配体为SLex /Lea 。E-Selectin 内皮细胞表面内皮细胞表面,使白细胞滚动使白细胞滚动,有助于有助于白细胞与内皮细胞表面受体结合白细胞与内皮细胞表面受体结合,向炎症部位集向炎症部位集中中.其配体亦为其配体亦为SLex /Lea P-Selectin 存在于血小板表面

24、存在于血小板表面, 使白细胞滚动使白细胞滚动,有有助于白细胞与血小板表面的有关受体结合成簇助于白细胞与血小板表面的有关受体结合成簇,及白细胞与内皮细胞粘着及白细胞与内皮细胞粘着.配体为配体为SLex /Lea。寡糖链与病原体寡糖链与病原体感染感染病毒病毒 流感病毒通过对细胞膜上复合糖分子识别流感病毒通过对细胞膜上复合糖分子识别和结合而感染机体和结合而感染机体细菌细菌 细菌通过与宿主细胞的识别和粘附而致感染细菌通过与宿主细胞的识别和粘附而致感染.如肺如肺炎球菌主要识别肺和脑细胞表面的炎球菌主要识别肺和脑细胞表面的GlcNAc;嗜腐嗜腐球菌主要识别泌尿道细胞表面的球菌主要识别泌尿道细胞表面的Glc

25、NAc和和GalNAc 寄生虫寄生虫 疟原虫裂殖子表面富含血型糖蛋白疟原虫裂殖子表面富含血型糖蛋白(Glycophorin A)结合的组分。结合的组分。 凝集素凝集素(lectin or agglutinin )能特异识别和结合糖的一类蛋白质。能特异识别和结合糖的一类蛋白质。 凝集素凝集素 糖配体糖配体 麦胚凝集素（麦胚凝集素（WGA） 葡萄糖和唾液酸葡萄糖和唾液酸 伴刀豆球蛋白伴刀豆球蛋白A（ConA） 甘露糖和唾液酸甘露糖和唾液酸 大豆凝集素（大豆凝集素（PNA） 半乳糖和半乳糖和N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺 可可凝集细胞凝集细胞或沉淀糖复合物的糖结合蛋白或沉淀糖复合物的糖结合蛋白; 很多

26、凝集素本身就是糖蛋白很多凝集素本身就是糖蛋白;凝集素与糖的结合是多价结合凝集素与糖的结合是多价结合;凝集素用于纯化和分析糖蛋白凝集素用于纯化和分析糖蛋白 如琼脂糖如琼脂糖ConA亲和柱可用来纯化含有与亲和柱可用来纯化含有与ConA相互相互作用寡糖链的糖蛋白作用寡糖链的糖蛋白.细胞与细胞与ECM识别识别细胞外基质中和细胞表面细胞外基质中和细胞表面含有多种含有多种细胞黏附分子细胞黏附分子（cell adhesion molecules, CAMs），它们），它们几乎都是糖蛋白几乎都是糖蛋白。ECM中的黏附分子中的黏附分子 纤连蛋白纤连蛋白(fibronectin，Fn) 层连蛋白层连蛋白(lami

27、nin，Ln) 细胞表面的黏附分子为跨膜受体细胞表面的黏附分子为跨膜受体 整合蛋白整合蛋白(integrin) 钙粘蛋白钙粘蛋白 免疫球蛋白超家族等免疫球蛋白超家族等 * *细胞外基质（细胞外基质（ECMECM）构成构成 细胞外基质由细胞外基质由胶原蛋白、纤连蛋胶原蛋白、纤连蛋白、层连蛋白白、层连蛋白等糖蛋白，及蛋白聚糖等糖蛋白，及蛋白聚糖和透明质酸等多种组分构成。和透明质酸等多种组分构成。分布分布 各种组织的各种组织的细胞间隙细胞间隙中。中。 纤连蛋白（纤连蛋白（Fn )定义定义 是一种多功能糖蛋白。由两个相似的是一种多功能糖蛋白。由两个相似的亚基组成的二聚体。亚基组成的二聚体。 分布 细胞

28、外基质、基底膜和各种体液。细胞外基质、基底膜和各种体液。 功能功能 参与许多生理活动，例如：细胞的形参与许多生理活动，例如：细胞的形态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息传递、凝血、组织修复等。传递、凝血、组织修复等。 结构 由由两个相似的亚基组成二聚体两个相似的亚基组成二聚体，以羧基，以羧基末端的两个二硫键连成末端的两个二硫键连成“V V”形结构，有形结构，有7 7个球个球状的结构域。状的结构域。纤连蛋白的结构域示意图纤连蛋白的结构域示意图 肝素肝素A纤维蛋白纤维蛋白A胶原蛋白胶原蛋白DNA细胞细胞 A肝素肝素B细细胞胞B纤维纤维蛋白蛋白B Referenc

29、e : Minireview on Adhesive Recognition Sequences on Vol. 266, No. 20, Issue of July 15, pp. 12809-12812,1991THE JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRYRGD层连蛋白（层连蛋白（Ln） 定义定义 由三条多肽链组成的多结构域构成的由三条多肽链组成的多结构域构成的 糖蛋白。糖蛋白。 分布分布 主要存在于基底膜中。主要存在于基底膜中。 功能功能 主要介导上皮细胞及内皮细胞糖粘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。附，而影响细胞的生长、分化和

30、运动。 Ln可能与某些疾病（可能与某些疾病（糖尿病、类风糖尿病、类风 湿性关节炎等）和肿瘤细胞的浸润、转湿性关节炎等）和肿瘤细胞的浸润、转 移有重要关系。移有重要关系。 结构结构 由由3 3个不同的亚基（个不同的亚基（,）通过二硫）通过二硫 键连接形成长约键连接形成长约70nm70nm的十字型结构。的十字型结构。 整合蛋白整合蛋白 定义定义 是由是由和和两个亚基构成的异二聚两个亚基构成的异二聚 体糖蛋白体糖蛋白,和和亚基的分子量为亚基的分子量为 90-180KD90-180KD。 分布分布 各种细胞膜各种细胞膜 功能功能 是细胞内外双向交流的桥梁，通过其是细胞内外双向交流的桥梁，通过其 所介导

31、的多种信号转导途径引起细胞所介导的多种信号转导途径引起细胞 的多种生物学功能改变。的多种生物学功能改变。 结构 分为胞外、跨膜和胞内三部分，分为胞外、跨膜和胞内三部分，亚基胞外部分亚基胞外部分含丰富的二硫键，形成较紧密的折叠结构，含丰富的二硫键，形成较紧密的折叠结构，亚基上亚基上有二价阳离子有二价阳离子(Ca(Ca2+2+, Mg, Mg2+2+) )的结合部位，并有一个链内的结合部位，并有一个链内二硫键二硫键。整合蛋白的分子结构示意图基底膜（细胞外基质）基底膜（细胞外基质） 的组成及成分的组成及成分 细胞膜的膜蛋白是含有特定寡糖的糖蛋白，其寡糖带有识别信号，决定着细胞间相互作用时的行为，例如

32、对肿瘤学、免疫学的研究具有重大意义。某些结构的缺损或过度表达；某些结构的缺损或过度表达；持续表达不完全的或截短的结构；持续表达不完全的或截短的结构；前体的堆积；前体的堆积；较少出现新的结构。较少出现新的结构。糖链和肿瘤糖链和肿瘤（癌瘤细胞中常见糖链结构的变化）（癌瘤细胞中常见糖链结构的变化） R R R O A B 1,31,31,21,21,31,31,31,31,31,21,3 糖链与糖链与ABO血型血型糖抗原结构糖抗原结构 GlcNAc： Gal： Glc： GalNAc： Fuc： ABO血型系统血型系统抗原为抗原为A、B和和O（H），），是连接于糖蛋白和是连接于糖蛋白和糖脂上的寡糖链

33、。糖脂上的寡糖链。三种抗原结构的差别仅在于三种抗原结构的差别仅在于A和和B抗原比抗原比O抗抗原的糖链末端各多一个原的糖链末端各多一个GalNAc或或Gal。 合成合成GalNAc和和Gal的是的是GalNAc糖基转移酶糖基转移酶和和Gal糖基转移酶，糖基转移酶，分别由位于分别由位于9号染色体的号染色体的A等位基因和等位基因和B等位基因编码。等位基因编码。因此，遗传基因的不同是决定血型类型的分因此，遗传基因的不同是决定血型类型的分子基础。子基础。血型不同的输血可引起溶血反应。血型不同的输血可引起溶血反应。聚糖的分离及分析聚糖的分离及分析基本过程基本过程(以糖蛋白为例）以糖蛋白为例） 1 1糖蛋白

34、糖蛋白的分离纯化的分离纯化 2 2糖链的释放糖链的释放及获得寡糖片段及获得寡糖片段 3 3糖链及寡糖片段的分离纯化糖链及寡糖片段的分离纯化 4 4聚糖聚糖一级结构的测定一级结构的测定某些研究某些研究糖蛋白糖蛋白的重要方法的重要方法 方 法 观 察 内 容 和 应 用 Periodic acid-Schiff试剂试剂 电泳分离后糖蛋白条带染深粉红色电泳分离后糖蛋白条带染深粉红色放射活性糖与细胞共培养测放射活性糖与细胞共培养测 电泳分离后的糖蛋白的放射性条电泳分离后的糖蛋白的放射性条带带Sepharose-lectin柱层析柱层析 纯化与特殊纯化与特殊slectin连接的糖蛋糖肽连接的糖蛋糖肽酸水解后的组成分析酸水解后的组成分析 鉴定糖蛋白含有的糖基及其含量鉴定糖蛋白含有的糖基及其含量质谱分析质谱分析 可提供分子组成，多糖的糖基排列顺可提供分子组成，多糖的糖基排列顺 序以及糖链的