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1、关于糖蛋白与蛋白聚糖第1页，讲稿共86张，创作于星期二第九章第九章 糖蛋白与蛋白聚糖糖蛋白与蛋白聚糖第一节第一节 糖蛋白糖蛋白第二节第二节 蛋白聚糖蛋白聚糖第2页，讲稿共86张，创作于星期二q聚糖聚糖(glycan)是聚合寡糖(oligosaccharide)或聚合多糖(polysaccharide)的总称。它可以游离形式存在，如很多植物中的杂多糖(heteropolysaccharide)；也可以糖复合物(glycocon-jugate)的形式存在，如糖蛋白(glycoprotein)、糖脂(glycolipid)和蛋白聚糖（proteoglrcan)。其中糖脂一般不属于生物大分子q 生物体
2、蛋白是糖蛋白或蛋白多糖，包括酶、激素、膜蛋白、血浆蛋白、结构蛋白、毒素等q生物界已发现200多种单糖，但只有11种出现在糖蛋白或蛋白多糖中第3页，讲稿共86张，创作于星期二糖蛋白或蛋白多糖中的单糖糖蛋白或蛋白多糖中的单糖己糖己糖：半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)脱羟己糖脱羟己糖：L岩藻糖(Fuc)己糖胺己糖胺：半乳糖胺(GalNH2)、葡萄糖胺(GlcNH2)戊糖戊糖：木糖(Xyl)、L阿拉伯糖(Ara)唾液酸唾液酸(SA)：通常为N-乙酰神经氨酸(NeuNAc)糖蛋白中已发现20多种神经氨酸衍生物醛酸醛酸：葡萄糖醛酸(GlcUA)、艾杜糖醛酸(IdoUA)己糖衍生物己糖衍
3、生物：乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)、乙酰氨基半乳糖(GalNAc)糖蛋白的含糖量可以小于1或大于99。如胶原蛋白99第4页，讲稿共86张，创作于星期二v糖蛋白（glycoprotein）是蛋白质和糖类的共价复合物v蛋白质肽链可在不同部位结合多个糖基或聚糖。含糖量可低至2%，高至50%v人体内的蛋白质至少有1/3是糖蛋白，存在于各种组织和不同细胞中，特别在细胞表面膜上含量丰富。绝大多数血浆蛋白质也是糖蛋白第一节第一节 糖蛋白糖蛋白第5页，讲稿共86张，创作于星期二一、糖蛋白中聚糖的分类和结构一、糖蛋白中聚糖的分类和结构 二、糖蛋白中聚糖的代谢二、糖蛋白中聚糖的代谢 三、糖蛋白中聚糖的功能三、糖
4、蛋白中聚糖的功能第6页，讲稿共86张，创作于星期二一、糖蛋白中聚糖的分类和结构一、糖蛋白中聚糖的分类和结构1.糖蛋白和糖基或糖链部糖蛋白和糖基或糖链部2.分的连接方式和分类分的连接方式和分类2.糖蛋白中聚糖的结构糖蛋白中聚糖的结构第7页，讲稿共86张，创作于星期二1.糖蛋白和糖基或糖链部分的糖蛋白和糖基或糖链部分的 连接方式和分类连接方式和分类 O-连接糖基或糖链连接糖基或糖链糖基或糖链的还原端与蛋白质肽链中Ser、Thr或羟赖氨酸残基中羟基的氧原子（O）相连接这类连接方式很容易被稀碱水解。可分以下两种方式第8页，讲稿共86张，创作于星期二 糖基和羟赖氨酸的糖基和羟赖氨酸的 OH 连接连接这类
5、糖基只存在于胶原中，只有一个半乳糖（Gal）或其外侧再连有葡萄糖（Glc），组成Glc-Gal二糖第9页，讲稿共86张，创作于星期二 糖基或糖链和糖基或糖链和 Ser 或或 Thr 的的 OH 连接连接岩藻糖（岩藻糖（Fuc）Ser/Thr 连接连接：Ser/Thr的N端常常是两个连续的Gly残基N-乙酰氨基葡萄糖（乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）和Ser/Thr连接：每个连接位点只有一个糖基，但可有多个连接位点N-乙酰氨基半乳糖（乙酰氨基半乳糖（GalNAc）和Ser/Thr连接：糖基最少只有一个GalNAc，多达18个以上,连成长链或分支糖链。主要存在于粘蛋白（mucin）中，又称粘蛋白型聚
6、糖第10页，讲稿共86张，创作于星期二 N-连接糖链连接糖链一般由6到数十个糖基连接成糖链；GlcNAc还原端与蛋白质中Asn的酰胺氮（N）以1，4糖苷键连接。这种连接方式不被稀碱水解，但可用肼解法使它和蛋白质分离糖链都有分支，大多存在于血浆蛋白，又称血浆蛋白型聚糖。但在细胞膜和胞质的糖蛋白中也普遍存在，可以和O-GalNAc并存于同一肽链上糖基组成除GlcNAc外，尚有Gal和Man。酸性N-聚糖的末端也有SA，中性糖链则一般以Gal或Fuc为末端。很少数的N-糖链可含GalNAc和末端硫酸基团第11页，讲稿共86张，创作于星期二能被N-糖基化的Asn位点必须有Asn-X-Ser/Thr(N
7、XS/T)序列子（sequon），其中X可以是Pro以外的任何氨基酸O-GalNAc和N-聚糖的主要区别O-GalNAc和N-聚糖的主要区别第12页，讲稿共86张，创作于星期二2.糖蛋白中聚糖的结构糖蛋白中聚糖的结构 N-连接型聚糖连接型聚糖N-聚糖由一个分支的五糖核心(pentasaccharidecore)和不同数量的外链组成第13页，讲稿共86张，创作于星期二 N-聚糖的五糖核心聚糖的五糖核心内侧的两个以1，4键连接的GlcNAc,和外侧的3个Man组成。其中两个以1，3和1，6键连接的分支的Man称为-Man。内则的Man称为-Man内侧GlcNAc以1，6键连接一个Fuc，称为核心F
8、uc(c-Fuc)。在-Man上以1，4键连接一个GlcNAc，这GlcNAc处于两个-Man之间，称为平分型(bisecting)GlcNAc在一些植物蛋白中，平分型GlcNAc可被1，2连接的木糖(xylose)取代第14页，讲稿共86张，创作于星期二N-聚糖的结构第15页，讲稿共86张，创作于星期二 分型分型高（寡）甘露糖型高（寡）甘露糖型(high-oroligo-mannosetype):五糖核心以外的糖基全部是Man复杂型复杂型(complextype)：天线(antenna)连接GlcNAc、Gal和SA(NeuAc)或Fuc组成。带SA的称为酸性糖链；缺乏SA或以Fuc取代SA
9、则为中性糖链。杂合型杂合型(hybridtype):一半分子类似复杂型，另一半分子则似高甘露糖型，故称为杂合型(三型)第16页，讲稿共86张，创作于星期二Gal-GlcNAcGal-GlcNAc二糖单位二糖单位-Man-Man-Man-Man平分型平分型GlcNAc核心核心Fuc(c-Fuc)五糖核心的结构A复合型B 杂合型C高(寡)Man型第17页，讲稿共86张，创作于星期二 天线数天线数复杂型N-聚糖的天线数有1-5条，其中单天线很少见二天线二天线：较多见,两条天线都以1,2键分别连接于两个-Man的C2位上,称为C2C2二天线N-聚糖第18页，讲稿共86张，创作于星期二三天线可分成两类三
10、天线可分成两类C2,4C4三天线N-聚糖:一条链连在1,3Man的C2和C4;另一条链连在1,6Man的C2位第19页，讲稿共86张，创作于星期二C2C2,6三天线N-聚糖:一条外链连在1,3Man的C2位,另两条外链连在1,6Man的C2和C6位第20页，讲稿共86张，创作于星期二四天线四天线C2,4C2,6四天线N-聚糖：正常细胞中含量较少,两条外链连在1,3an的C2和C4位,另两连在1,6an的C2C6位鸟类的糖蛋白中可存在C2,4C2,4,6五天线N-聚糖第21页，讲稿共86张，创作于星期二 N-聚糖的种属、组织和位点专一性聚糖的种属、组织和位点专一性不同种属同一组织或同一种属不同组
11、织中相同糖蛋白的N-聚糖并不相同，即N-聚糖结构具有种属和脏器专一性如-谷氨酰转肽酶(GGT)，主要存在肾脏和小肠等组织，肝中的含量较少第22页，讲稿共86张，创作于星期二人和牛同属于高等哺乳动物，但肾脏GGT的N-聚糖结构相差甚远，区别有下列三方面：人肾GGT的N-聚糖全部为复杂型，而牛含10%的高甘露糖型人肾GGT含酸性聚糖仅31%，均为C2,4C2三天线而牛62%为酸性聚糖，除三天线外，尚有二天线和四天线人肾GGT的天线外链中60%以上的GlcNAc与1，3Fuc相连，且有GalNAc重复序列;而牛没有外链Fuc和重复序列第23页，讲稿共86张，创作于星期二研究表明，不论何种种属，肾GG
12、T和肝脏GGT即使其氨基酸序列完全相同，而N-聚糖的结构却有明显差别导致以上N-聚糖差别的原因主要是不同种属或不同组织中有关N-聚糖合成和加工酶的活力不同第24页，讲稿共86张，创作于星期二因此，N-糖链的不均一性不但存在于不同种属和组织中，也存在于同一种属、相同组织的不同蛋白质中同一种蛋白质，其不同NXS/T位点上的的N-聚糖结构也不相同，人们把这一聚糖结构的不均一性（heterogeneity）称为糖型（glycoform）,即不同位点有不同的糖型第25页，讲稿共86张，创作于星期二 O-GalNAc 糖基或聚糖糖基或聚糖 单糖基和双糖基单糖基和双糖基最简单的O-GalNAc只有一个Gal
13、NAc,存在于为数不多的粘蛋白及分泌性糖蛋白中，如颔下腺粘蛋白、胃粘蛋白和lgA等两个糖基组成的O-GalNAc聚糖有4种：SA2,6GalNAc1Ser/Thr;Gal1,3GalNAc1Ser/Thr;GlcNAc1,3GalNAc1Ser/Thr;GalNAc1,3GalNAc1Ser/Thr第26页，讲稿共86张，创作于星期二 多糖基多糖基两个以上糖基的O-GalLAc聚糖，其结构可分为核心，骨架（back-bone）和非还原性末端a.核心核心与N-聚糖的五糖核心不同，O-GalNAc的核心至少有8种，主要由内侧的GalNAc和外侧的Gal或/和GalNAc以不同的连接方式而组成，也可
14、由两个GalNAc组成。第27页，讲稿共86张，创作于星期二1-41-4类核心较常见类核心较常见1 1、3 3、6 6三类核心可只有核三类核心可只有核心二糖组成一条糖链心二糖组成一条糖链3 3、8 8为为H1H1和和H2H2抗原抗原(血型血型O)O)4 4、9 9为为LewisLewis抗原抗原第28页，讲稿共86张，创作于星期二b.骨架骨架基本上由核心外侧的延长部分。O-GalLAc聚糖的骨架和N-聚糖的外链相似，基本上由连接的Gal-GalLAc二糖单位组成.第29页，讲稿共86张，创作于星期二c.非还原末端非还原末端O-GlcNAc聚糖的非还原末端也可有2,6或2,3连接的SA，分别和G
15、al或GlcNAc相连接;有相当一部分的O-GlcNAc聚糖末端为HSO3，HSO3也可和处于糖链中间的糖基相连O-GlcNAc聚糖的非还原末端部分的糖基往往组成血型抗原.如ABH抗原第30页，讲稿共86张，创作于星期二A和B血型的抗原是在H-1或H-2结构的Gal外侧（非还原侧），分别以l,3键连接GlcNAc或Gal，结构如下：GalNAc1,3(Fuc1,2)Gal1,3GlcNAc-(血型A，1型)Gal1,3(Fuc1,2)Gal1,3GlcNAc-（血型B，1型）GalNAc1,3(Fuc1,2)Gal1,4GlcNAc-(血型A，2型)Gal1,3(Fuc1,2)Gal1,4Gl
16、cNAc-(血型B,2型)第31页，讲稿共86张，创作于星期二血型抗原的表达常是互相拮抗，即在一条糖链的末端不会同时表达两种血型抗原末端增加一个糖基可使一种血型抗原变另一种血型抗原O-GalNAc聚糖可能也存在种属、组织、蛋白质和位专一性，但报道较少第32页，讲稿共86张，创作于星期二二、糖蛋白中聚糖的代谢二、糖蛋白中聚糖的代谢1.N-聚糖的合成和加工聚糖的合成和加工2.O-GalNAc 聚糖的合成聚糖的合成3.聚糖的降解聚糖的降解第33页，讲稿共86张，创作于星期二1.N-聚糖的合成和加工聚糖的合成和加工N-聚糖的合成是一个共翻译（co-translational）过程，即在粗面内质网的核糖
17、体上合成糖蛋白的肽链时，一旦形成NXS/T三联密码，即有可能开始糖化，随着肽链延伸进入内质网腔，N-聚糖可被位于网腔膜结构上的加工酶修剪加工至高甘露糖型，再进入高尔基体，继续被加工合成第34页，讲稿共86张，创作于星期二 N-糖链前身的合成糖链前身的合成长萜醇磷酸循环长萜醇磷酸循环 合成早期需要一个脂类物质磷酸长萜醇（dolicolphosphate,P-Dol）作为甘露糖、葡萄糖和糖链的运载体第35页，讲稿共86张，创作于星期二在长萜醇焦磷酸寡糖转移酶的催化下，这个十四糖聚糖被转移到新生肽链的三联序列子NXS/X上。此转移酶能识别十四糖中的还原端GlcNAc,以及非还原端的Glc已转出聚糖的
18、长萜醇焦磷酸再释放一个磷酸而恢复成长萜醇焦磷酸，完成长萜醇磷酸循环第36页，讲稿共86张，创作于星期二14 14 糖糖7 7 糖糖11糖糖14 14 糖糖第37页，讲稿共86张，创作于星期二 N-糖链的加工和成熟糖链的加工和成熟 ：Man,:GlcNAc,:Fuc,:Glc,:SA,:Gal-葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 I/II/I切切去去3 3个个 GlcGlc-Man-Man糖苷酶切糖苷酶切去去1 1个个ManMan内则高尔基体内则高尔基体-Man-Man糖糖苷酶切苷酶切去去3 3个个ManMan中间高尔基中间高尔基体体N-GlcNAc转转移酶移酶外侧高外侧高尔基体尔基体第38页，讲稿共86张，
19、创作于星期二 影响影响 N-糖基化的因素糖基化的因素糖蛋白的肽链上有较多的N糖基化位点，即NXST三联序列子，但并非所有序列子都可被N-糖基化，说明N-糖基化取决于很多因素肽链的亲水区的NXST才能被N-糖基化NXST中X残基影响N-糖基化的效率NXST邻近的氨基酸残基可影响N-糖基化NXST的局部立体结构也可影响N-糖基化十四糖本身的结构改变影响N-糖基转移第39页，讲稿共86张，创作于星期二2.O-GalNAc 聚糖的合成聚糖的合成O-GalNAc聚糖的合成没有前体，多数情况下，不像N-聚糖是共翻译过程，而是在已折叠及聚合蛋白质肽链的适当Ser/Thr位点上逐个加上糖基。一般认为O-Gal
20、NAc糖基化在N-糖基化之后第40页，讲稿共86张，创作于星期二 O-GalNAc 糖化的位点选择性糖化的位点选择性蛋白质肽链上的很多Ser和Thr位点并非每个都能O-GalNAc糖基化。只有当Ser/Thr附近含有Pro或另外的Ser或Thr时才易于O-GalNAc糖化第41页，讲稿共86张，创作于星期二 O-GalNAc 聚糖的合成过程聚糖的合成过程核心合成：O-GalNAc转移酶能识别肽链Pro附近的Ser/Thr位点或Pro引起的空间构象变化的糖基化部位，从而合成各类核心延伸和分支：O-GalNAc糖链的延伸是在核心的基础上再逐个添加糖基；在外链骨架上，由1,6GlcNAcT催化生成G
21、alNAc1,6Gal1,4分支唾液酸化、硫酸化和L-岩藻糖化生成非还原末端非还原末端的L-岩藻糖化是血型抗原合成的必需步骤第42页，讲稿共86张，创作于星期二O-GalNAc聚糖核心和双糖基糖链的合成N-GalNAc-TSAT(ST6O)GlcNAc-TGal-TGlcNAc-TGlcNAc-TGlcNAc-T第43页，讲稿共86张，创作于星期二A,B,O血型抗原的合成Fuc-TGalNAc-TGal-T第44页，讲稿共86张，创作于星期二3.聚糖的降解聚糖的降解糖蛋白降解在溶酶体中进行，定位于细胞外表面或其他亚细胞组分的糖蛋白必须转运到溶酶体中，在一系列蛋白水解酶和糖苷酶的联合作用下才能彻
22、底降解第45页，讲稿共86张，创作于星期二N-聚糖：聚糖：未覆盖糖的肽链的水解未覆盖糖的肽链的水解 核心核心Fuc的水解的水解 糖糖-肽连接的水解肽连接的水解 分别水解分别水解O-聚糖：聚糖：具聚糖的密集度决定水解先后具聚糖的密集度决定水解先后 糖多的，先水解末端糖多的，先水解末端SA，再水，再水 解非还原末端，再水解肽解非还原末端，再水解肽第46页，讲稿共86张，创作于星期二三、糖蛋白中聚糖的功能三、糖蛋白中聚糖的功能聚糖功能研究方法的进展，如糖链合成或加工抑制剂、糖化位点突变和糖基转移酶的反义(antisense）技术或基因转染（transfection）和剔除（knockout）等的应用
23、,证明糖蛋白的聚糖不但能影响糖蛋白肽链的折叠、聚合、溶解和降解，还参与糖蛋白的分拣（sorting）和投送（transfiching）等细胞过程第47页，讲稿共86张，创作于星期二1.聚糖对糖蛋白空间结构的影响聚糖对糖蛋白空间结构的影响糖蛋白肽链的正确折叠和亚基聚合都与N-糖化有密切关系例1.疱疹口炎病毒（VSV）的G蛋白经基因突变去除糖化位点后，不能形成正确的链内二硫键而错配成链间二硫键例2.整联蛋白家族是和亚基组成的杂二聚体，其中51是纤连蛋白（Fn）主要受体；用5或1的单抗均可将51以二聚体形式沉淀下来，如用内切糖苷酶去除亚基的聚糖，则两种单抗只各自沉淀5或1单体第48页，讲稿共86张，
24、创作于星期二2.聚糖对蛋白质部分的屏蔽作用聚糖对蛋白质部分的屏蔽作用聚糖覆盖于糖蛋白的表面，一个单糖可覆盖0.6nm长度的表面积，对防止糖蛋白受蛋白酶水解具有重要意义例:运铁蛋白（TF）受体在251、317和727位的Asn上有三条N-聚糖，当251位Asn突变而去糖基化后，受体除不能形成正常的二聚体外，还可在组胞内迅速被蛋白酶水解第49页，讲稿共86张，创作于星期二3.对糖蛋白分拣、投送和分泌的作用对糖蛋白分拣、投送和分泌的作用如N-聚糖中的甘露糖-6-磷酸结构是糖蛋白分拣到溶酶体中的标志，用衣霉素处理细胞阻止N-糖化，可使很多定位于细胞膜上的糖蛋白减少第50页，讲稿共86张，创作于星期二4
25、.聚糖和活性糖蛋白的生物活性聚糖和活性糖蛋白的生物活性大多数糖蛋白酶类去除聚糖后不影响酶活力，但部分酶去糖化后丧失或降低酶活力；聚糖对激素的亲和力也有影响。例1:衣霉素处理细胞或细菌中表达的溶酶体葡萄糖苷酶只有免疫原性而没有酶活力.例2：带硫酸激素的受体亲和力高于带SA的激素，但生物半寿期较短，在血中清除较快。第51页，讲稿共86张，创作于星期二5.聚糖与分子识别和细胞识别聚糖与分子识别和细胞识别受体配体互相识别凝集素对单糖和聚糖的识别(亲和层析)病原体对细胞膜上糖基的识别和侵袭精卵识别细胞粘附第52页，讲稿共86张，创作于星期二第二节第二节 蛋白聚糖蛋白聚糖蛋白聚糖（proteoglycan
26、,PG）是一类大分子的糖复合物，它与糖蛋白的区别主要是:核心蛋白上具有共价连接的糖胺聚糖链糖胺聚糖为一类杂多糖，由氨基己糖和己糖醛酸或半乳糖单位组成，它们交替排列成线性序列,一般称为重复二糖序列或二糖单位第53页，讲稿共86张，创作于星期二一、蛋白聚糖的分子组成和分类一、蛋白聚糖的分子组成和分类 二、蛋白聚糖的分布、结构和功能二、蛋白聚糖的分布、结构和功能第54页，讲稿共86张，创作于星期二一、蛋白聚糖的分子组成和分类一、蛋白聚糖的分子组成和分类1.核心蛋白核心蛋白2.糖胺聚糖糖胺聚糖 第55页，讲稿共86张，创作于星期二1.核心蛋白核心蛋白核心蛋白（coreprotein）：与糖胺聚糖链共价
27、结合的蛋白质成熟蛋白聚糖的核心蛋白常是包埋在糖胺聚糖及寡糖链的复杂结构之内，因此用常规蛋白质测序是相法困难的。常见的有以下几种蛋白聚糖：第56页，讲稿共86张，创作于星期二丝甘蛋白聚糖（丝甘蛋白聚糖（serglycin）核心蛋白最小（Mr约20,000）的一种蛋白聚糖。连接糖链的部位含有24个连续重复的SerGly序列丝甘蛋白聚糖存在于肥大细胞和造血细胞的贮存颗粒中，是一种典型的细胞内蛋白聚糖第57页，讲稿共86张，创作于星期二饰胶蛋白聚糖（饰胶蛋白聚糖（decorin）能修饰（decorin）胶原原纤维，富含亮氨酸重复序列模体（motif），Mr约36,000第58页，讲稿共86张，创作于星
28、期二粘结蛋白聚糖（粘结蛋白聚糖（syndecan）源于希腊字“Syndein”，即结合在一起的意思它是一类细胞表面蛋白聚糖，Mr为36,000的核心蛋白，含一个羧基末端胞质结构域，一个插入质膜的疏水结构域和一个连接糖胺聚糖链的细胞外结构域第59页，讲稿共86张，创作于星期二可聚蛋白聚糖（可聚蛋白聚糖（aggrecan）由于其能形成集聚体（aggregate）而得名，它具有一个非常大的（Mr255,000250,000）核心蛋白，分为几个结构域：3个球状结构域及连接寡糖和糖胺聚糖链中间区域。这种蛋白聚糖是软骨中的主要结构大分子上述4种核心蛋白虽然是本身基因家族的一个成员，但是由不同基因编码。第6
29、0页，讲稿共86张，创作于星期二蛋白聚糖核心蛋白具有以下几个特点蛋白聚糖核心蛋白具有以下几个特点多数核心蛋白可分为几个不同的结构域所有核心蛋白均有糖胺聚糖取代结构域通过特异结构域，一些蛋白聚糖可锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子上有些核心蛋白含互作用的特异结构域第61页，讲稿共86张，创作于星期二2.糖胺聚糖糖胺聚糖 糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG），过去称粘多糖（mucopolysaccharide）根居其重复二糖骨架的化学结构，可分为4类第62页，讲稿共86张，创作于星期二 透明质酸透明质酸透明质酸（hyaluronicacid,HA；亦称hyaluronan或hya
30、luronate）是结构最简单的GAG第63页，讲稿共86张，创作于星期二 硫酸软骨素及硫酸皮肤素硫酸软骨素及硫酸皮肤素硫酸软骨素（chondroitinsulfate,CS）硫酸皮肤素（dermatansulfate,DS）:CS的一种修饰形式第64页，讲稿共86张，创作于星期二 硫酸角质素硫酸角质素硫酸角质素（keratansulfate,KS）第65页，讲稿共86张，创作于星期二 硫酸乙酰肝素硫酸乙酰肝素硫酸乙酰肝素（heparansulfate,HS）和肝素（heparin,Hep）第66页，讲稿共86张，创作于星期二糖胺聚糖的结构比较第67页，讲稿共86张，创作于星期二3.连接区域及
31、寡糖连接区域及寡糖GAG链与核心蛋白之间的一个寡糖连接结构即连接区域（linkageregion）CS/DS链和HS/肝素链的连接区域是相同，由四个糖基构成的寡糖链，即：葡糖醛-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖链通过还原末端的木糖与核心蛋白序列（通常为SerGly）中的丝氨酸的羟基之间形成-糖苷键，木糖的C-2常被磷酸化第68页，讲稿共86张，创作于星期二硫酸软骨素硫酸软骨素硫酸乙酰肝素硫酸乙酰肝素葡糖醛葡糖醛-1 1，3-3-半乳糖半乳糖-1 1，3-3-半乳糖半乳糖-1 1，4-4-木糖链木糖链X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA
32、X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA第69页，讲稿共86张，创作于星期二硫酸角质素硫酸角质素X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SAX:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SAKS KS 链链非非还还原原末末端端常常含含有有一一个个唾唾液液酸酸。蛋蛋白白聚聚糖糖通通过过N-N-乙乙酰酰氨氨基基葡葡萄萄糖糖与与核核心心蛋蛋白白的的天天冬冬酰酰胺胺残残基相连接基相连接第70页，讲稿共86张，创作于星期二4.蛋白聚糖的分类蛋白聚糖的分类根据已确定的核心蛋白氨基酸顺序的同
33、源性、免疫交叉反应、蛋白聚糖的组织细胞分布及其功能性质等，将蛋白聚糖归纳为5个家族 能与能与 HA 特异相互作用的大分子细胞外特异相互作用的大分子细胞外 CSPG包括软骨的可聚蛋白聚糖、成纤维细胞的多能蛋白聚糖（virsican）和许多大分子的细胞外基质蛋白聚糖第71页，讲稿共86张，创作于星期二 具有小的同源核心蛋白及具有小的同源核心蛋白及 1 或或 2 条条 GAG 链（链（CS，DS 或或 KS）的蛋白聚糖）的蛋白聚糖包括饰胶蛋白聚糖、双链蛋白聚糖（biglycan）及纤调蛋白聚糖（fibromodulin）细胞外基质细胞外基质/基膜的基膜的 HSPG，以及由，以及由 EHS 肿瘤合成的
34、肿瘤合成的大分子大分子 HSPG 与粘结蛋白聚糖有关的膜插入细胞表面蛋白聚糖与粘结蛋白聚糖有关的膜插入细胞表面蛋白聚糖 一组细胞内蛋白聚糖一组细胞内蛋白聚糖，例如丝甘蛋白聚糖第72页，讲稿共86张，创作于星期二另外，有一些蛋白聚糖未纳入这5个家族之中，这被称为“part-time”蛋白聚糖（“兼职”蛋白聚糖），括运铁蛋白受体、归巢淋巴细胞受体、类主要组织相容抗原以及型胶原蛋白等第73页，讲稿共86张，创作于星期二二、蛋白聚糖的分布、结构和功能二、蛋白聚糖的分布、结构和功能1.细胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚糖细胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚糖2.细胞外小分子间质蛋白聚糖细胞外小分子间质蛋白聚糖
35、3.基膜蛋白聚糖基膜蛋白聚糖4.细胞表面蛋白聚糖细胞表面蛋白聚糖5.细胞内蛋白聚糖细胞内蛋白聚糖第74页，讲稿共86张，创作于星期二1.细胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚糖细胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚糖HA广泛分布于动物结缔组织的细胞外间质中，以胚胎组织、滑液、玻璃体、脐带及鸡冠等组织中含量最多。也存在于一些细菌的荚膜中，例如葡萄球菌及A型和C型链球菌等 透明质酸与透明质酸结合蛋白透明质酸与透明质酸结合蛋白第75页，讲稿共86张，创作于星期二HA虽不以蛋白聚糖的形式存在，但它对胞外间质的理化性质起着重要作用HA分子具有非常高的分子量,其展开的无规线团结构占有巨大的溶剂领域，使溶液具有很高的粘
36、度；形成较大的水化空间，有利于细胞的迁移和分化第76页，讲稿共86张，创作于星期二 可聚蛋白聚糖可聚蛋白聚糖可聚蛋白聚糖是存在于软骨细胞外基质的大分子CS/DSPG，基Mr为250万，含有约100条CS链，50条KS，50条O-连接寡糖链及1015条N-连接寡糖链它们分布在核心蛋白的不同区域，整个分子形状犹如一个“瓶刷”。形成一个溶剂化领域，每克蛋白聚糖（干重）可吸引约50ml的溶剂第77页，讲稿共86张，创作于星期二 多能蛋白聚糖多能蛋白聚糖多能蛋白聚糖是从人成纤维细胞分离，并命名的一种大分子集聚型蛋白聚糖，Mr在78万86万之间，核心蛋白约为26万与可聚蛋白聚糖相比，多能蛋白聚糖也含有类似
37、的氨基末端G1结构域和羧基末端G3结构域，但缺少G2结构域第78页，讲稿共86张，创作于星期二配体结配体结合区合区 糖糖胺胺聚聚糖糖附附着着区区HAHA结合区：通过环重结合区：通过环重复结构复结构B B和和BB与与HAHA结结合合G2G2只含串连重复环只含串连重复环状结构，不含免疫状结构，不含免疫球蛋白样折叠球蛋白样折叠连接Pr在发育的早期和组织分化之前，很少或没有在发育的早期和组织分化之前，很少或没有HAHA与蛋与蛋白聚糖结合，此时的胞外基质主要由蛋白聚糖形成水白聚糖结合，此时的胞外基质主要由蛋白聚糖形成水化空间化空间环状重复环状重复结构结构PG 和和LP与与HA形成聚集体形成聚集体PG和和
38、LP与与HA的结合部位的结合部位第79页，讲稿共86张，创作于星期二2.细胞外小分子间质蛋白聚糖细胞外小分子间质蛋白聚糖多数胞外基质中，含有一些低Mr的蛋白聚糖，它们具有一条或几条GAG链目前，至少有5种已完成了核心蛋白的测序。这些蛋白聚糖核心蛋白的共同特征是有富含亮氨酸的重复模块，因此将其归类为一个家族，称为富含亮氨酸的蛋白聚糖（leucine-richproteoglycans）第80页，讲稿共86张，创作于星期二CS富含亮氨酸富含亮氨酸的重复模块的重复模块磷酸酪氨酸磷酸酪氨酸KS3种细胞外小分子间质蛋白聚糖分子结构比较第81页，讲稿共86张，创作于星期二3.基膜蛋白聚糖基膜蛋白聚糖基膜（
39、basementmembrane）是一种特殊的细胞外间质，它呈薄片状结构，位于上皮细胞或内皮细胞的基底面和深层结缔组织之间构成基膜的生物大分子很多，其中最主要的是型胶原、层粘连蛋白（laminin）、巢蛋白（nidogen）和蛋白聚糖（HSPG和CSPG）第82页，讲稿共86张，创作于星期二(perlecan)G结构样球状区，被结构样球状区，被4个个EGF样样Motif分开分开 21个个Ig样重复区样重复区3个个EGF样样Motif,富富Cys该蛋白特有区，该蛋白特有区，含含3个个HS连接序列连接序列(SerGlyAsp)人与小鼠串珠样蛋白聚糖分子结构的比较第83页，讲稿共86张，创作于星期二
40、4.细胞表面蛋白聚糖细胞表面蛋白聚糖细胞表面蛋白聚糖一般多数是HSPG，与质膜的结合主要有三种方式：核心蛋白疏水肽段直接插入双分子指膜核心蛋白与糖基磷指酰肌醇（GPL）共价结合而锚定在质膜上通过HS链与质膜结合蛋白质之间进行特异或非特异想互作用第84页，讲稿共86张，创作于星期二5.细胞内蛋白聚糖细胞内蛋白聚糖丝甘蛋白聚糖是目前所知的细胞内蛋白聚糖，存于肥大细胞及造血细胞的贮藏颗粒中。不同来源的丝甘蛋白聚糖其Mr有较大差异在粘膜肥大细胞、嗜碱性粒细胞、自然杀伤细胞和血小板中，丝甘蛋白聚糖分子具有较多，且密集的负电荷基团对于发挥其生物学作用具有重要意义在细胞贮藏颗粒中，丝甘蛋白聚糖的主要功能是与带正电荷的蛋白酶、羧基肽酶及组织胺等相互作用，参与这些生物活性分子的贮存和释放第85页，讲稿共86张，创作于星期二感谢大家观看第86页，讲稿共86张，创作于星期二