糖的结构和功能

1、会计学1糖的结构和功能糖的结构和功能2. 生物物质合成的碳源：糖类物质在生物体内经转换可合成蛋白质、脂类、核酸及其他物质。 3. 生物结构物质：如纤维素是植物的结构糖，蛋白聚糖是动物结缔组织和润滑物质的主要成分，肽聚糖是原核生物细胞壁的结构物质。4. 信息识别与传递：糖蛋白和糖脂等物质参与了生物的信息识别和传递。如某些激素的受体、抗体和血型物质。二、单糖的结构二、单糖的结构开链结构 平面环状结构 构象式果糖的开链结构 果糖的 平面环状结构 异构现象结构异构：立体异构旋光异构差向异构异头异构 DL构型命名系统在反映旋光化合物之间的构型联系方面有它的优点，但有很大的局限性，不够准确。 RS构型命名

2、系统在表示手性碳原子构型方面十分准确，但比较繁琐，如D-葡萄糖在RS系统中命名为：2R, 3S, 4R, 5R-己醛糖。 由于习惯的原因，现在仍然沿用DL系统名称。OHHHOHHOHHOHOHCH2OHCHOHHOHHOHHOHCH2OHOHOOHHHOHHOHHOHHCH2OH-D-半乳糖（52.8 ）-D-半乳糖（150）平衡时，混合物的比旋光度为80.2 l磷壁酸分壁磷壁酸(Wall teichoic acid)和膜磷壁酸(Membrane teichoic acid)两种，前者和细胞壁中肽聚糖的N-乙酰胞壁酸连结；膜磷壁酸又称脂磷壁酸(Lipteichoic acid)和细胞膜连结，另

3、一端均游离于细胞壁外。糖组学（糖组学（Glycomics）（1）20世纪60年代发现在细胞表面上密布有糖缀合物,推测这些糖缀合物糖链在生命过程中担负分子识别的功能。（3）80年代末负责糖链合成的糖基转移酶的克隆,揭示糖链多样性是在基因水平和蛋白质水平进行调控的。这些进展为糖链的结构功能研究的突破奠定了坚实的基础。1988年牛津大学的生物化学家Dwek在一个早间电视节目中首次提出糖生物学(Glycobiology) 这个名称,并于当年在 AnnualReviewofBiochemistry 上发表了题为“糖生物学”的综述，预示糖生物学的诞生。 （2）70年代由于物理化学测定方法的建立以及特异的内

4、切和外切糖苷酶在结构测定中的应用,使结构测定成为可能,揭示出糖链惊人的复杂性和多样性。-研究对象：糖以共价键与蛋白质或脂类结合，形成糖复合物，包括糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。-研究内容：糖链的化学结构、性质，糖链在细胞中的生物合成，糖链在生命系统中的功能，糖链的基因程序和分子操作。 -D-葡萄糖 -D-半乳糖 D-甘露糖 D-木糖 （Glc，） (Gal，) (Man，) (Xyl， )-D-N-乙酰葡糖胺 -D-葡糖醛酸 -L-艾杜糖醛酸 -D-葡糖胺 （GlcNAc ,） （GlcUA, ) (IdoUA， ) （GlcN）-D-N-乙酰半乳糖胺 -L-岩藻糖 唾液酸 -D-N-乙酰葡糖胺-尿

5、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)N-连接 ：O-连接：GPI-连接： GlcNAc Asn GalNAc Ser or Thr 1. N-连接糖蛋白连接糖蛋白核心结构 高甘露糖型 复杂型 杂合型 N-连接糖链的结构Man Man Man GlcNAc GlcNAcAsn 2. O-连接糖蛋白连接糖蛋白IgA分子的O-连接糖链有6种3. GPI-连接（锚定）糖蛋白连接（锚定）糖蛋白Glycosaminoglycanslycosaminoglycans硫酸软骨素硫酸角质素肝素硫酸皮肤素透明质酸DNA重组葡萄糖脑苷脂酶

6、(商品名为Cerezyme)治疗，一年的费用约为二十万美元 1982年Radin最先提出用抑制剂减少糖鞘脂的合成治疗Gaucher病的观点，最近，该治疗策略在转基因小鼠模型中得到证实。糖链修饰与疾病防治糖链修饰与疾病防治（1 1）-葡萄糖苷酶抑制剂与葡萄糖苷酶抑制剂与HIVHIV的防治的防治（2 2）神经氨酸酶抑制剂与流感防治）神经氨酸酶抑制剂与流感防治达菲达菲 与甲型与甲型N1H1流感的防治流感的防治在美国，每16分钟就有一个人加入到等待器官移植的行列，而全世界目前等待合适供体器官做移植手术的病人有30万人。为解决这一问题，科学家们将目光投向了猪。Gal(1,3)Gal糖链抗原存在于糖鞘脂中

7、，人抗体只识别末端的三糖Gal1,3Gal1,4GlcNAc人1,2岩藻糖基转移酶基因转入猪肾细胞稳定表达后，可使猪肾细胞表达人的H抗原，同时降低了Gal(1,3)Gal的表达。l(1) 凝集素亲和色谱“糖捕获”方法 二维电泳结合特殊染色的分离方法 液相色谱分离多糖方法 双消化并串联柱法 l(2) 糖微阵列技术 化学选择糖印迹技术 基质辅助激光解吸离子化飞行质谱 傅立叶变换离子回旋共振质谱 12341234糖蛋白寡糖寡糖混合物用内切糖苷酶作用，产生寡糖1）Ion-exchange chromatography2) Gel filtration 3) Lectin-Affinity chroma

8、tography分离的寡糖纯化的寡糖强酸水解单糖完全甲基化的糖更小的寡糖HPLC或衍生出的其它层析分析以及气液层析酸水解产生单糖，分子中除了糖苷键涉及的羟基外，其它每个羟基都甲基化分离混合物中的片断 对每个寡糖分子进行甲基化和酶解分析核磁共振和质谱用CH3I,强碱进行彻底甲基化 混合物的组分 单糖单位的种类和含量糖苷键的位置单糖的序列；糖苷键的位置和构型单糖的序列糖苷键的位置和构型lhttp:/www.glycofrum.gr.jp l l lhttp:/mb1.pharma.hr/bmb

9、/glyco2001.htmlhttp:/ lhttp:/ lhttp:/www.vei.co.uk lhttp:/www.bochem.uu.nl/sugabase lhttp:/www.gak.co.jp We must “be” before we can “do,” and we can “do” only to the extent which we “are,” and what we “are” depends upon what we “think.”乌本苷苦杏仁苷- GlucoseAn example of a common glycosidic bond is shown

10、here between fructose and glucose to form the common disaccharide, sucrose. This is an unusual disaccharide in that the reducing groups of the two sugars are both involved in the bond between the two sugars. Note that carbon 1 of the glucose is linked to carbon 2 of the fructose.转化糖：蔗糖水解产生D-葡萄糖和D-果糖，同时溶液的旋光性由右旋逐渐转化为左旋，最终所得葡萄糖和果糖的等摩尔混合物称为转化糖。直链淀粉的螺旋状结构支链淀粉的分支结构支链淀粉中的糖苷键整整合合在在质质膜膜中中的的糖糖蛋蛋白白在美国，每16分钟就有一个人加入到等待器官移植的行列，而全世界目前等待合适供体器官做移植手术的病人有30万人。为解决这一问题，科学家们将目光投向了猪。l(1) 凝集素亲和色谱“糖捕获”方法 二维电泳结合特殊染色的分离方法 液相色谱分离多糖方法 双消化并串联柱法 l(2) 糖微阵列技术 化学选择糖印迹技术