糖蛋白與蛋白聚糖

關(guān)于糖蛋白與蛋白聚糖第1頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三第九章糖蛋白與蛋白聚糖第一節(jié)糖蛋白第二節(jié)蛋白聚糖第2頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三

聚糖

(glycan)是聚合寡糖(oligosaccharide)或聚合多糖(polysaccharide)的總稱。它可以游離形式存在，如很多植物中的雜多糖(heteropolysaccharide)；也可以糖復(fù)合物

(glycocon-jugate)的形式存在，如糖蛋白(glycoprotein)、糖脂(glycolipid)和蛋白聚糖（proteoglrcan)。其中糖脂一般不屬于生物大分子

?

生物體蛋白是糖蛋白或蛋白多糖，包括酶、激素、膜蛋白、血漿蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白、毒素等

生物界已發(fā)現(xiàn)200多種單糖，但只有11種出現(xiàn)在糖蛋白或蛋白多糖中第3頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三糖蛋白或蛋白多糖中的單糖己糖：半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)脫羥己糖：L－巖藻糖(Fuc)己糖胺：半乳糖胺(GalNH2)、葡萄糖胺(GlcNH2)戊糖：木糖(Xyl)、L－阿拉伯糖(Ara)唾液酸(SA)：通常為N-乙酰神經(jīng)氨酸(NeuNAc)

糖蛋白中已發(fā)現(xiàn)20多種神經(jīng)氨酸衍生物醛酸：葡萄糖醛酸(GlcUA)、艾杜糖醛酸(IdoUA)己糖衍生物：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％。如膠原蛋白<1％；糖元>99％第4頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三

糖蛋白（glycoprotein）是蛋白質(zhì)和糖類的共價復(fù)合物蛋白質(zhì)肽鏈可在不同部位結(jié)合多個糖基或聚糖。含糖量可低至2%，高至50%

人體內(nèi)的蛋白質(zhì)至少有1/3是糖蛋白，存在于各種組織和不同細(xì)胞中，特別在細(xì)胞表面膜上含量豐富。絕大多數(shù)血漿蛋白質(zhì)也是糖蛋白第一節(jié)糖蛋白第5頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、糖蛋白中聚糖的分類和結(jié)構(gòu)

二、糖蛋白中聚糖的代謝

三、糖蛋白中聚糖的功能第6頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、糖蛋白中聚糖的分類和結(jié)構(gòu)糖蛋白和糖基或糖鏈部分的連接方式和分類2.糖蛋白中聚糖的結(jié)構(gòu)第7頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.糖蛋白和糖基或糖鏈部分的

連接方式和分類

⑴O-連接糖基或糖鏈糖基或糖鏈的還原端與蛋白質(zhì)肽鏈中Ser、Thr或羥賴氨酸殘基中羥基的氧原子（O）相連接這類連接方式很容易被稀堿水解?？煞忠韵聝煞N方式第8頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三①糖基和羥賴氨酸的OH連接

這類糖基只存在于膠原中，只有一個半乳糖（Gal）或其外側(cè)再連有葡萄糖（Glc），組成Glc-Gal二糖第9頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三②糖基或糖鏈和Ser或Thr的OH連接巖藻糖（Fuc）Ser/Thr連接：Ser/Thr的N端常常是兩個連續(xù)的Gly殘基N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）和Ser/Thr連接：每個連接位點(diǎn)只有一個糖基，但可有多個連接位點(diǎn)N-乙酰氨基半乳糖（GalNAc）和Ser/Thr連接：糖基最少只有一個GalNAc，多達(dá)18個以上,連成長鏈或分支糖鏈。主要存在于粘蛋白（mucin）中，又稱粘蛋白型聚糖第10頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵N-連接糖鏈

一般由6到數(shù)十個糖基連接成糖鏈；GlcNAc還原端與蛋白質(zhì)中Asn的酰胺氮（N）以β1，4糖苷鍵連接。這種連接方式不被稀堿水解，但可用肼解法使它和蛋白質(zhì)分離糖鏈都有分支，大多存在于血漿蛋白，又稱血漿蛋白型聚糖。但在細(xì)胞膜和胞質(zhì)的糖蛋白中也普遍存在，可以和O-GalNAc并存于同一肽鏈上糖基組成除GlcNAc外，尚有Gal和Man。酸性N-聚糖的末端也有SA，中性糖鏈則一般以Gal或Fuc為末端。很少數(shù)的N-糖鏈可含GalNAc和末端硫酸基團(tuán)第11頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三能被N-糖基化的Asn位點(diǎn)必須有Asn-X-Ser/Thr(NXS/T)序列子（sequon），其中X可以是Pro以外的任何氨基酸O-GalNAc和N-聚糖的主要區(qū)別O-GalNAc和N-聚糖的主要區(qū)別第12頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.糖蛋白中聚糖的結(jié)構(gòu)⑴N-連接型聚糖N-聚糖由一個分支的五糖核心(pentasaccharidecore)和不同數(shù)量的外鏈組成

第13頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三①N-聚糖的五糖核心內(nèi)側(cè)的兩個以β1，4鍵連接的GlcNAc,和外側(cè)的3個Man組成。其中兩個以α1，3和α1，6鍵連接的分支的Man稱為α-Man。內(nèi)則的Man稱為β-Man內(nèi)側(cè)GlcNAc以α1，6鍵連接一個Fuc，稱為核心Fuc(c-Fuc)。在β-Man上以β1，4鍵連接一個GlcNAc，這GlcNAc處于兩個α-Man之間，稱為平分型(bisecting)GlcNAc

在一些植物蛋白中，平分型GlcNAc可被β1，2連接的木糖(xylose)取代第14頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三N-聚糖的結(jié)構(gòu)第15頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三②分型

高（寡）甘露糖型

(high-oroligo-mannosetype):五糖核心以外的糖基全部是Man復(fù)雜型

(complextype)：天線(antenna)連接GlcNAc、Gal和SA(NeuAc)或Fuc組成。帶SA的稱為酸性糖鏈；缺乏SA或以Fuc取代SA則為中性糖鏈。雜合型

(hybridtype):一半分子類似復(fù)雜型，另一半分子則似高甘露糖型，故稱為雜合型(三型)第16頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三Gal-GlcNAc二糖單位-Man-Man平分型GlcNAc核心Fuc(c-Fuc)五糖核心的結(jié)構(gòu)A

復(fù)合型B雜合型C

高(寡)Man型第17頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三③天線數(shù)復(fù)雜型N-聚糖的天線數(shù)有1-5條，其中單天線很少見

二天線：較多見,兩條天線都以β1,2鍵分別連接于兩個α-Man的C2位上,稱為C2C2

二天線N-聚糖第18頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三三天線可分成兩類

C2,4C4

三天線N-聚糖:一條鏈連在α1,3Man的C2和C4;另一條鏈連在α1,6Man的C2位第19頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三C2C2,6三天線N-聚糖:一條外鏈連在α1,3Man的C2位,另兩條外鏈連在α1,6Man的C2和C6位第20頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三四天線C2,4C2,6四天線N-聚糖：正常細(xì)胞中含量較少,兩條外鏈連在α1,3Ｍan的C2和C4位,另兩連在α1,6Ｍan的C2C6位鳥類的糖蛋白中可存在C2,4C2,4,6

五天線N-聚糖第21頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三④N-聚糖的種屬、組織和位點(diǎn)專一性不同種屬同一組織或同一種屬不同組織中相同糖蛋白的N-聚糖并不相同，即N-聚糖結(jié)構(gòu)具有種屬和臟器專一性如γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)，主要存在腎臟和小腸等組織，肝中的含量較少第22頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三人和牛同屬于高等哺乳動物，但腎臟GGT的N-聚糖結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)，區(qū)別有下列三方面：人腎GGT的N-聚糖全部為復(fù)雜型，而牛含10%的高甘露糖型人腎GGT含酸性聚糖僅31%，均為C2,4C2三天線而牛62%為酸性聚糖，除三天線外，尚有二天線和四天線人腎GGT的天線外鏈中60%以上的GlcNAc與α1，3Fuc相連，且有GalNAc重復(fù)序列;而牛沒有外鏈Fuc和重復(fù)序列第23頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三研究表明，不論何種種屬，腎GGT和肝臟GGT即使其氨基酸序列完全相同，而N-聚糖的結(jié)構(gòu)卻有明顯差別

導(dǎo)致以上N-聚糖差別的原因主要是不同種屬或不同組織中有關(guān)N-聚糖合成和加工酶的活力不同第24頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三因此，N-糖鏈的不均一性不但存在于不同種屬和組織中，也存在于同一種屬、相同組織的不同蛋白質(zhì)中

同一種蛋白質(zhì)，其不同NXS/T位點(diǎn)上的的N-聚糖結(jié)構(gòu)也不相同，人們把這一聚糖結(jié)構(gòu)的不均一性（heterogeneity）稱為糖型（glycoform）,即不同位點(diǎn)有不同的糖型第25頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵O-GalNAc糖基或聚糖

①單糖基和雙糖基

最簡單的O-GalNAc只有一個GalNAc,存在于為數(shù)不多的粘蛋白及分泌性糖蛋白中，如頷下腺粘蛋白、胃粘蛋白和lgA等兩個糖基組成的O-GalNAc聚糖有4種：SAα2,6GalNAcα1Ser/Thr;Galβ1,3GalNAcα1Ser/Thr;GlcNAcβ1,3GalNAcα1Ser/Thr;GalNAcα1,3GalNAcα1Ser/Thr第26頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三②多糖基

兩個以上糖基的O-GalLAc聚糖，其結(jié)構(gòu)可分為核心，骨架（back-bone）和非還原性末端a.核心與N-聚糖的五糖核心不同，O-GalNAc的核心至少有8種，主要由內(nèi)側(cè)的GalNAc和外側(cè)的Gal或/和GalNAc以不同的連接方式而組成，也可由兩個GalNAc組成。第27頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1-4類核心較常見1、3、6三類核心可只有核心二糖組成一條糖鏈3、8為H1和H2抗原(血型O)4、9為Lewis抗原第28頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三b.骨架基本上由核心外側(cè)的延長部分。O-GalLAc聚糖的骨架和N-聚糖的外鏈相似，基本上由β連接的Gal-GalLAc二糖單位組成.第29頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三c.非還原末端

O-GlcNAc聚糖的非還原末端也可有α2,6或α2,3

連接的SA，分別和Gal或GlcNAc相連接;有相當(dāng)一部分的O-GlcNAc聚糖末端為HSO3

–，HSO3

–也可和處于糖鏈中間的糖基相連

O-GlcNAc聚糖的非還原末端部分的糖基往往組成血型抗原.如ABH抗原第30頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三A和B血型的抗原是在H-1或H-2結(jié)構(gòu)的Gal外側(cè)（非還原側(cè)），分別以αl,3鍵連接GlcNAc或Gal，結(jié)構(gòu)如下：GalNAcα1,3(Fucα1,2)Galβ1,3GlcNAc-(血型A，1型)Galα1,3(Fucα1,2)Galβ1,3GlcNAc-

（血型B，1型）GalNAcα1,3(Fucα1,2)Galβ1,4GlcNAc-(血型A，2型)Galα1,3(Fucα1,2)Galβ1,4GlcNAc-(血型B,2型)第31頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三血型抗原的表達(dá)常是互相拮抗，即在一條糖鏈的末端不會同時表達(dá)兩種血型抗原末端增加一個糖基可使一種血型抗原變另一種血型抗原O-GalNAc聚糖可能也存在種屬、組織、蛋白質(zhì)和位專一性，但報道較少第32頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三二、糖蛋白中聚糖的代謝1.N-聚糖的合成和加工2.O-GalNAc聚糖的合成3.聚糖的降解第33頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.N-聚糖的合成和加工

N-聚糖的合成是一個共翻譯（co-translational）過程，即在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成糖蛋白的肽鏈時，一旦形成NXS/T三聯(lián)密碼，即有可能開始糖化，隨著肽鏈延伸進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，N-聚糖可被位于網(wǎng)腔膜結(jié)構(gòu)上的加工酶修剪加工至高甘露糖型，再進(jìn)入高爾基體，繼續(xù)被加工合成第34頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑴N-糖鏈前身的合成—長萜醇磷酸循環(huán)

合成早期需要一個脂類物質(zhì)——磷酸長萜醇（dolicolphosphate,P-Dol）作為甘露糖、葡萄糖和糖鏈的運(yùn)載體第35頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三在長萜醇焦磷酸寡糖轉(zhuǎn)移酶的催化下，這個十四糖聚糖被轉(zhuǎn)移到新生肽鏈的三聯(lián)序列子NXS/X上。此轉(zhuǎn)移酶能識別十四糖中的還原端GlcNAc,以及非還原端的Glc

已轉(zhuǎn)出聚糖的長萜醇焦磷酸再釋放一個磷酸而恢復(fù)成長萜醇焦磷酸，完成長萜醇磷酸循環(huán)第36頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三14糖7糖11糖14糖第37頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵N-糖鏈的加工和成熟

●：Man,▓:GlcNAc,★:Fuc,▼:Glc,◆:SA,▲:Gal-葡萄糖苷酶I/I切去3個Glc-Man糖苷酶切去1個Man內(nèi)則高爾基體-Man糖苷酶切去3個Man中間高爾基體N-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶外側(cè)高爾基體第38頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑶影響N-糖基化的因素糖蛋白的肽鏈上有較多的N—糖基化位點(diǎn)，即NXS／T三聯(lián)序列子，但并非所有序列子都可被N-糖基化，說明N-糖基化取決于很多因素

①肽鏈的親水區(qū)的NXS／T才能被N-糖基化②NXS／T中X殘基影響N-糖基化的效率③NXS／T鄰近的氨基酸殘基可影響N-糖基化④NXS／T的局部立體結(jié)構(gòu)也可影響N-糖基化⑤十四糖本身的結(jié)構(gòu)改變影響N-糖基轉(zhuǎn)移第39頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.O-GalNAc聚糖的合成O-GalNAc聚糖的合成沒有前體，多數(shù)情況下，不像N-聚糖是共翻譯過程，而是在已折疊及聚合蛋白質(zhì)肽鏈的適當(dāng)Ser/Thr位點(diǎn)上逐個加上糖基。一般認(rèn)為O-GalNAc糖基化在N-糖基化之后第40頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑴O-GalNAc糖化的位點(diǎn)選擇性蛋白質(zhì)肽鏈上的很多Ser和Thr位點(diǎn)并非每個都能O-GalNAc糖基化。只有當(dāng)Ser/Thr附近含有Pro或另外的Ser或Thr時才易于O-GalNAc糖化第41頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵O-GalNAc聚糖的合成過程核心合成：O-GalNAc轉(zhuǎn)移酶能識別肽鏈Pro附近的Ser/Thr位點(diǎn)或Pro引起的空間構(gòu)象變化的糖基化部位，從而合成各類核心延伸和分支：O-GalNAc糖鏈的延伸是在核心的基礎(chǔ)上再逐個添加糖基；在外鏈骨架上，由β1,6GlcNAcT催化生成GalNAcβ1,6Galβ1,4分支

唾液酸化、硫酸化和L-巖藻糖化生成非還原末端

非還原末端的L-巖藻糖化是血型抗原合成的必需步驟

第42頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三O-GalNAc聚糖核心和雙糖基糖鏈的合成N-GalNAc-TSA－T(ST6O)GlcNAc-TGal-TGlcNAc-TGlcNAc-TGlcNAc-T第43頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三A,B,O血型抗原的合成Fuc-TGalNAc-TGal-T第44頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三3.聚糖的降解糖蛋白降解在溶酶體中進(jìn)行，定位于細(xì)胞外表面或其他亞細(xì)胞組分的糖蛋白必須轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體中，在一系列蛋白水解酶和糖苷酶的聯(lián)合作用下才能徹底降解第45頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三N-聚糖：未覆蓋糖的肽鏈的水解核心Fuc的水解糖-肽連接的水解分別水解O-聚糖：具聚糖的密集度決定水解先后糖多的，先水解末端SA，再水解非還原末端，再水解肽第46頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三三、糖蛋白中聚糖的功能聚糖功能研究方法的進(jìn)展，如糖鏈合成或加工抑制劑、糖化位點(diǎn)突變和糖基轉(zhuǎn)移酶的反義(antisense）技術(shù)或基因轉(zhuǎn)染（transfection）和剔除（knockout）等的應(yīng)用,證明糖蛋白的聚糖不但能影響糖蛋白肽鏈的折疊、聚合、溶解和降解，還參與糖蛋白的分揀（sorting）和投送（transfiching）等細(xì)胞過程第47頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.聚糖對糖蛋白空間結(jié)構(gòu)的影響

糖蛋白肽鏈的正確折疊和亞基聚合都與N-糖化有密切關(guān)系

例1.皰疹口炎病毒（VSV）的G蛋白經(jīng)基因突變?nèi)コ腔稽c(diǎn)后，不能形成正確的鏈內(nèi)二硫鍵而錯配成鏈間二硫鍵例2.整聯(lián)蛋白家族是α和β亞基組成的雜二聚體，其中α5β1是纖連蛋白（Fn）主要受體；用α5或β1的單抗均可將α5β1以二聚體形式沉淀下來，如用內(nèi)切糖苷酶去除亞基的聚糖，則兩種單抗只各自沉淀α5或β1單體第48頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.聚糖對蛋白質(zhì)部分的屏蔽作用

聚糖覆蓋于糖蛋白的表面，一個單糖可覆蓋0.6nm長度的表面積，對防止糖蛋白受蛋白酶水解具有重要意義例:運(yùn)鐵蛋白（TF）受體在251、317和727位的Asn上有三條N-聚糖，當(dāng)251位Asn突變而去糖基化后，受體除不能形成正常的二聚體外，還可在組胞內(nèi)迅速被蛋白酶水解第49頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三3.對糖蛋白分揀、投送和分泌的作用

如N-聚糖中的甘露糖-6-磷酸結(jié)構(gòu)是糖蛋白分揀到溶酶體中的標(biāo)志，用衣霉素處理細(xì)胞阻止N-糖化，可使很多定位于細(xì)胞膜上的糖蛋白減少

第50頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三4.聚糖和活性糖蛋白的生物活性

大多數(shù)糖蛋白酶類去除聚糖后不影響酶活力，但部分酶去糖化后喪失或降低酶活力；聚糖對激素的親和力也有影響。例1:衣霉素處理細(xì)胞或細(xì)菌中表達(dá)的溶酶體β葡萄糖苷酶只有免疫原性而沒有酶活力.例2：帶硫酸激素的受體親和力高于帶SA的激素，但生物半壽期較短，在血中清除較快。第51頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三

5.聚糖與分子識別和細(xì)胞識別受體－配體互相識別凝集素對單糖和聚糖的識別(親和層析)病原體對細(xì)胞膜上糖基的識別和侵襲精卵識別細(xì)胞粘附第52頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)蛋白聚糖蛋白聚糖（proteoglycan,PG）是一類大分子的糖復(fù)合物，它與糖蛋白的區(qū)別主要是:核心蛋白上具有共價連接的糖胺聚糖鏈糖胺聚糖為一類雜多糖，由氨基己糖和己糖醛酸或半乳糖單位組成，它們交替排列成線性序列,一般稱為重復(fù)二糖序列或二糖單位第53頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、蛋白聚糖的分子組成和分類二、蛋白聚糖的分布、結(jié)構(gòu)和功能

第54頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三一、蛋白聚糖的分子組成和分類1.核心蛋白2.糖胺聚糖第55頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.核心蛋白

核心蛋白（coreprotein）：與糖胺聚糖鏈共價結(jié)合的蛋白質(zhì)成熟蛋白聚糖的核心蛋白常是包埋在糖胺聚糖及寡糖鏈的復(fù)雜結(jié)構(gòu)之內(nèi)，因此用常規(guī)蛋白質(zhì)測序是相法困難的。常見的有以下幾種蛋白聚糖：第56頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三絲甘蛋白聚糖（serglycin）核心蛋白最小（Mr約20,000）的一種蛋白聚糖。

連接糖鏈的部位含有24個連續(xù)重復(fù)的SerGly序列絲甘蛋白聚糖存在于肥大細(xì)胞和造血細(xì)胞的貯存顆粒中，是一種典型的細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖第57頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三飾膠蛋白聚糖（decorin）

能修飾（decorin）膠原原纖維，富含亮氨酸重復(fù)序列模體（motif），Mr約36,000第58頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三粘結(jié)蛋白聚糖（syndecan）源于希臘字“Syndein”，即結(jié)合在一起的意思

它是一類細(xì)胞表面蛋白聚糖，Mr為36,000的核心蛋白，含一個羧基末端胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域，一個插入質(zhì)膜的疏水結(jié)構(gòu)域和一個連接糖胺聚糖鏈的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域第59頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三可聚蛋白聚糖（aggrecan）由于其能形成集聚體（aggregate）而得名，它具有一個非常大的（Mr255,000～250,000）核心蛋白，分為幾個結(jié)構(gòu)域：3個球狀結(jié)構(gòu)域及連接寡糖和糖胺聚糖鏈中間區(qū)域。這種蛋白聚糖是軟骨中的主要結(jié)構(gòu)大分子

上述4種核心蛋白雖然是本身基因家族的一個成員，但是由不同基因編碼。第60頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三蛋白聚糖核心蛋白具有以下幾個特點(diǎn)多數(shù)核心蛋白可分為幾個不同的結(jié)構(gòu)域所有核心蛋白均有糖胺聚糖取代結(jié)構(gòu)域通過特異結(jié)構(gòu)域，一些蛋白聚糖可錨定在細(xì)胞表面或細(xì)胞外基質(zhì)的大分子上有些核心蛋白含互作用的特異結(jié)構(gòu)域第61頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三2.糖胺聚糖

糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG），過去稱粘多糖（mucopolysaccharide）根居其重復(fù)二糖骨架的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可分為4類第62頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑴透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸（hyaluronicacid,HA；亦稱hyaluronan或hyaluronate）是結(jié)構(gòu)最簡單的GAG第63頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵硫酸軟骨素及硫酸皮膚素

硫酸軟骨素（chondroitinsulfate,CS）硫酸皮膚素（dermatansulfate,DS）:CS的一種修飾形式第64頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑶硫酸角質(zhì)素

硫酸角質(zhì)素（keratansulfate,KS）第65頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑷硫酸乙酰肝素

硫酸乙酰肝素（heparansulfate,HS）和肝素（heparin,Hep）

第66頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)比較第67頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三3.連接區(qū)域及寡糖

GAG鏈與核心蛋白之間的一個寡糖連接結(jié)構(gòu)即連接區(qū)域（linkageregion）CS/DS鏈和HS/肝素鏈的連接區(qū)域是相同，由四個糖基構(gòu)成的寡糖鏈，即：葡糖醛-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖鏈通過還原末端的木糖與核心蛋白序列（通常為SerGly）中的絲氨酸的羥基之間形成-糖苷鍵，木糖的C-2常被磷酸化第68頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三硫酸軟骨素硫酸乙酰肝素葡糖醛-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖鏈X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA第69頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三硫酸角質(zhì)素X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA

KS鏈非還原末端常含有一個唾液酸。蛋白聚糖通過N-乙酰氨基葡萄糖與核心蛋白的天冬酰胺殘基相連接第70頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三4.蛋白聚糖的分類根據(jù)已確定的核心蛋白氨基酸順序的同源性、免疫交叉反應(yīng)、蛋白聚糖的組織細(xì)胞分布及其功能性質(zhì)等，將蛋白聚糖歸納為5個家族⑴能與HA特異相互作用的大分子細(xì)胞外CSPG

包括軟骨的可聚蛋白聚糖、成纖維細(xì)胞的多能蛋白聚糖（virsican）和許多大分子的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聚糖第71頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵具有小的同源核心蛋白及1或2條GAG鏈（CS，DS或KS）的蛋白聚糖包括飾膠蛋白聚糖、雙鏈蛋白聚糖（biglycan）及纖調(diào)蛋白聚糖（fibromodulin）⑶細(xì)胞外基質(zhì)/基膜的HSPG，以及由EHS腫瘤合成的大分子HSPG⑷與粘結(jié)蛋白聚糖有關(guān)的膜插入細(xì)胞表面蛋白聚糖⑸一組細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖，例如絲甘蛋白聚糖第72頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三另外，有一些蛋白聚糖未納入這5個家族之中，這被稱為“part-time”蛋白聚糖（“兼職”蛋白聚糖），括運(yùn)鐵蛋白受體、歸巢淋巴細(xì)胞受體、Ⅱ類主要組織相容抗原以及Ⅳ型膠原蛋白等第73頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三二、蛋白聚糖的分布、結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞外透明質(zhì)酸與大分子間質(zhì)蛋白聚糖細(xì)胞外小分子間質(zhì)蛋白聚糖基膜蛋白聚糖細(xì)胞表面蛋白聚糖細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖第74頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三1.細(xì)胞外透明質(zhì)酸與大分子間質(zhì)蛋白聚糖

HA廣泛分布于動物結(jié)締組織的細(xì)胞外間質(zhì)中，以胚胎組織、滑液、玻璃體、臍帶及雞冠等組織中含量最多。也存在于一些細(xì)菌的莢膜中，例如葡萄球菌及A型和C型鏈球菌等⑴透明質(zhì)酸與透明質(zhì)酸結(jié)合蛋白第75頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三HA雖不以蛋白聚糖的形式存在，但它對胞外間質(zhì)的理化性質(zhì)起著重要作用

HA分子具有非常高的分子量,其展開的無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)占有巨大的溶劑領(lǐng)域，使溶液具有很高的粘度；形成較大的水化空間，有利于細(xì)胞的遷移和分化第76頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑵可聚蛋白聚糖可聚蛋白聚糖是存在于軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的大分子CS/DSPG，基Mr為250萬，含有約100條CS鏈，50條KS，50條O-連接寡糖鏈及10～15條N-連接寡糖鏈

它們分布在核心蛋白的不同區(qū)域，整個分子形狀猶如一個“瓶刷”。形成一個溶劑化領(lǐng)域，每克蛋白聚糖（干重）可吸引約50ml的溶劑第77頁，講稿共86頁，2023年5月2日，星期三⑶多能蛋白聚糖多能蛋白聚糖是從人成纖維細(xì)胞分