第章糖与复合糖孙军ppt课件

1、目目 录录目目 录录目目 录录根据其水解产物，糖主要可分为三大类根据其水解产物，糖主要可分为三大类: :单单 糖糖 (monosacchride) (monosacchride)寡寡 糖糖 (oligosacchride) (oligosacchride)多多 糖糖 (polysacchride) (polysacchride)目目 录录单糖是不能被分解成更小分子的糖，如葡单糖是不能被分解成更小分子的糖，如葡萄糖萄糖(glucose) 、果糖、果糖(fructose)和核糖和核糖(ribose)等等 目目 录录目目 录录由由210个单糖以葡糖苷键衔接而成的糖称为寡糖个单糖以葡糖苷键衔接而成的糖

2、称为寡糖 常见的二糖有：常见的二糖有：麦芽糖麦芽糖 (maltose) (maltose)： 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)： 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)： 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖目目 录录由由10个以上单糖经过糖苷键衔接而成的线性或个以上单糖经过糖苷键衔接而成的线性或分支聚合物称为多糖分支聚合物称为多糖常见的多糖有：常见的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纤维素纤维素 (cellulose) (cellulose)淀粉颗粒淀粉颗粒一淀粉是植物细胞多糖的储存方式一淀粉是植物细胞多糖的储存方式 -1,4糖苷键糖

3、苷键 -1,6糖苷键糖苷键目目 录录二糖原是动物细胞多糖的储存方式二糖原是动物细胞多糖的储存方式二二 糖原是动物细胞多糖的储存方式糖原是动物细胞多糖的储存方式* *与支链淀粉相比，糖原的分支程度更高与支链淀粉相比，糖原的分支程度更高 -1,4糖苷键糖苷键 -1,6糖苷键糖苷键目目 录录目目 录录目目 录录目目 录录蛋白质含量较多；含糖量变动大；聚糖构蛋白质含量较多；含糖量变动大；聚糖构造差别显著。造差别显著。组成糖蛋白的分子中聚糖的单糖的种类组成糖蛋白的分子中聚糖的单糖的种类葡萄糖葡萄糖(Glc)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)N-乙酰葡

4、糖胺乙酰葡糖胺(GlcNAc)岩藻糖岩藻糖(Fuc)N-乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸(NeuAc)衔接方式衔接方式目目 录录N-衔接：衔接：O-衔接：衔接：糖蛋白糖链的糖蛋白糖链的N-衔接型与衔接型与O-衔接型衔接型ON目目 录录n 糖蛋白糖链的糖蛋白糖链的N-衔接型和衔接型和O-衔接型衔接型 衔接衔接方式方式N-衔接：衔接：O-衔接：衔接：目目 录录目目 录录一一N-衔接糖蛋白的糖基化序列段为衔接糖蛋白的糖基化序列段为Asn-X-Ser/Thr 定义：定义：聚糖中的聚糖中的N-N-乙酰葡糖胺与多肽链中天冬酰胺乙酰葡糖胺与多肽链中天冬酰胺残基的酰胺氮以共价键衔接，构成残基的酰胺氮以共价键衔接，构成

5、N-N-衔接糖衔接糖蛋白。蛋白。 糖基化位点：糖基化位点：N-N-衔接糖蛋白中衔接糖蛋白中Asn-X-Ser/ThrAsn-X-Ser/Thr三个氨基酸残三个氨基酸残基组成的序列段称为糖基化位点。基组成的序列段称为糖基化位点。目目 录录二二N-衔接聚糖构造有高甘露糖型、复衔接聚糖构造有高甘露糖型、复杂型和杂合型杂型和杂合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中心都有一个五糖中心ManManManGlcNAcGlcNAcAsn目目 录录三三 N-衔接型聚糖合成是以长萜醇作为聚衔接型聚糖合成是以长萜醇作为聚糖载体糖载体N-衔接聚糖是在内质网上以长萜醇作为聚糖衔接聚糖是在内质网上

6、以长萜醇作为聚糖载体，先合成含载体，先合成含14个糖基的聚糖链，然后转移至个糖基的聚糖链，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肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基体进展加工而成。体进展加工而成。每一步加工都由特异的糖基转移酶催化完成，每一步加工都由特异的糖基转移酶催化完成，糖基必需活化为糖基必需活化为UDP或或UDP的衍生物。的衍生物。长萜醇长萜醇-P-P聚糖的合成聚糖的合成长萜醇长萜醇-P-P聚糖的合成及聚糖的合成及3型型N-糖链加工过程糖链加工过程 目目 录录目目 录录四四O-O-衔接聚糖合成不需聚糖载体衔接聚糖合成不需聚糖载体定义：定义：聚糖中的聚糖中的N-乙酰半乳

7、糖胺与多肽链的丝乙酰半乳糖胺与多肽链的丝/苏苏氨酸残基的羟基以共价键相连而构成氨酸残基的羟基以共价键相连而构成O-衔接衔接糖蛋白。糖蛋白。 O-衔接聚糖构造：衔接聚糖构造：O-衔接聚糖有衔接聚糖有N-乙酰半乳糖胺与半乳糖构成中心乙酰半乳糖胺与半乳糖构成中心二糖，中心二糖可反复延伸及分支，再接上岩藻糖、二糖，中心二糖可反复延伸及分支，再接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。乙酰葡萄糖胺等单糖。目目 录录 O- O-衔接聚糖合成：衔接聚糖合成：O-衔接聚糖常由衔接聚糖常由N-乙酰半乳糖胺与半乳糖构乙酰半乳糖胺与半乳糖构成中心二糖，中心二糖可反复延伸及分支，再衔成中心二糖，中心二糖可反复延伸及分支，再

8、衔接上岩藻糖、接上岩藻糖、N-乙酰葡糖胺等单糖。与乙酰葡糖胺等单糖。与N-衔接聚衔接聚糖合成不同，糖合成不同，O-衔接聚糖合成是在多肽链合成后衔接聚糖合成是在多肽链合成后进展的，而且不需聚糖载体。在进展的，而且不需聚糖载体。在GalNAc转移酶转移酶作用下，将作用下，将UDP-GalNAc中的中的GalNAc基转移至多基转移至多肽链的丝氨酸肽链的丝氨酸(或苏氨酸或苏氨酸)的羟基上，构成的羟基上，构成O-衔接，衔接，然后逐个加上糖基，每一种糖基都有其相应的专然后逐个加上糖基，每一种糖基都有其相应的专注性转移酶。注性转移酶。整个过程在内质网开场，到高尔基体内完成。整个过程在内质网开场，到高尔基体内

9、完成。 目目 录录五蛋白质五蛋白质-N-乙酰氨基葡糖基化是可逆乙酰氨基葡糖基化是可逆的单糖基修饰的单糖基修饰蛋白质蛋白质-N-乙酰氨基葡糖乙酰氨基葡糖-N-acetylglucosamine，O-GlcNAc糖基化修饰是在糖基化修饰是在O-GlcNAc糖基转移酶糖基转移酶O-GlcNAc transferase, OGT作用下，将作用下，将-N-乙酰氨基葡糖乙酰氨基葡糖以共价键方式结合于蛋白质的以共价键方式结合于蛋白质的Ser/Thr残基上。残基上。主要存在于细胞质或胞核中。主要存在于细胞质或胞核中。主要发生于膜蛋白和分泌蛋白。主要发生于膜蛋白和分泌蛋白。目目 录录二、蛋白聚糖由糖胺聚糖共价衔

10、接于二、蛋白聚糖由糖胺聚糖共价衔接于中心蛋白所组成中心蛋白所组成中心蛋白中心蛋白葡萄糖胺葡萄糖胺组成组成糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺糖胺糖醛酸糖醛酸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目目 录录硫酸软骨素硫酸软骨素(chordroitin sulfate) 硫酸皮肤素硫酸皮肤素(dermatan sulfate) 硫酸角质素硫酸角质素(keratan sulfate) 透明质酸透明质酸(hyaluronic acid) 肝素肝素(heparin) 硫酸类肝素硫酸类肝素(heparan sulfate) 体内重要的糖胺聚糖体内重要的糖胺聚糖6 6种：种：一糖胺聚糖是含己糖醛酸和己糖胺

11、组成一糖胺聚糖是含己糖醛酸和己糖胺组成的反复二糖单位的反复二糖单位目目 录录重要的糖胺聚糖重要的糖胺聚糖目目 录录二中心蛋白含有与糖胺聚糖结合的构造域二中心蛋白含有与糖胺聚糖结合的构造域 定义：定义： 与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质称为中心蛋与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质称为中心蛋白。白。* * 中心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代构造域，中心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代构造域，一些蛋白聚糖经过这一构造锚定在细胞外表一些蛋白聚糖经过这一构造锚定在细胞外表或细胞外基质的大分子中。或细胞外基质的大分子中。目目 录录透明质酸透明质酸衔接蛋白衔接蛋白中心蛋白中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

12、白亚基糖蛋白亚基骨骺软骨蛋白聚糖聚合物骨骺软骨蛋白聚糖聚合物蛋白聚糖聚合体蛋白聚糖聚合体(aggrecan) (aggrecan) 目目 录录在内质网上合成中心蛋白多肽链，同时在在内质网上合成中心蛋白多肽链，同时在高尔基体内进展聚糖延伸和加工。高尔基体内进展聚糖延伸和加工。聚糖链的构成是在多肽链上以单糖的聚糖链的构成是在多肽链上以单糖的UDP衍衍生物作为供体逐个加上单糖，每一单糖都有生物作为供体逐个加上单糖，每一单糖都有其特异性糖基转移酶；硫酸由其特异性糖基转移酶；硫酸由PAPS提供；提供；糖胺氨基来自于糖胺氨基来自于Gln。目目 录录糖脂糖脂glycolipid是糖经过半缩醛羟基以糖苷键与脂

13、质衔接的是糖经过半缩醛羟基以糖苷键与脂质衔接的化合物。化合物。 鞘糖脂鞘糖脂sphingolipid甘油糖脂甘油糖脂类固醇衍生糖脂类固醇衍生糖脂 根据脂质部分不同，糖脂可分为：根据脂质部分不同，糖脂可分为：三、糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和类固三、糖脂由鞘糖脂、甘油糖脂和类固醇衍生糖脂组成醇衍生糖脂组成细胞膜脂的主要成分细胞膜脂的主要成分目目 录录鞘糖脂分子中的单糖鞘糖脂分子中的单糖主要为：主要为：葡萄糖、半乳糖、葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺、乙酰葡萄糖胺、N-乙乙酰半乳糖胺、岩藻糖酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸和唾液酸 目目 录录根据分子中能否含有唾液酸或硫酸基成根据分子中能否含有唾液酸或硫酸基成分，鞘糖脂可分为：分，鞘糖脂可分为：中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂 目目 录录单半乳糖基二酰甘油单半乳糖基二酰甘油 二半乳糖基二酰甘油二半乳糖基二酰甘油 目目 录录目目 录录目目 录录目目 录录一聚糖的生物合成没有模板指点一聚糖的生物合成没有模板指点 聚糖中的糖基序列或不同糖苷键的构成，主聚糖中的糖基序列或不同糖苷键的构成，主要取决于糖基转移酶的特异性识别糖基底物要取决于糖基转移酶的特异性识别糖基底物和催化作用。和催化作用。 依