蛋白质糖基化修饰研究进展
糖基化修饰对生物分子功能的影响研究
糖基化修饰对生物分子功能的影响研究糖基化修饰是指将糖基分子与其他生物分子（如蛋白质、脂质、核酸等）结合形成新的复合物，从而改变其结构和性质的化学修饰过程。
在生物体内，糖基化修饰是一种广泛发生的生物过程，对生物体的生长、发育、免疫、代谢等方面具有重要作用。
本文就糖基化修饰对生物分子功能的影响进行了简要介绍和探讨。
1. 糖基化修饰对蛋白质的影响蛋白质是细胞内最为关键的功能分子之一，其结构和生物活性通常受到糖基化修饰的影响。
在蛋白质糖基化修饰中，糖基分子可以与蛋白质上的氨基酸残基发生糖基化反应（如N-糖基化、O-糖基化等），也可以与蛋白质上的糖基分子发生相互作用（如糖蛋白、糖肽等）。
一般来说，蛋白质糖基化修饰能够调节蛋白质的生物活性、稳定性、亲水性和溶解度等性质，同时也可以调节蛋白质与其他生物分子的相互作用。
例如，蛋白质的糖基化修饰可以改变其抗体识别的特性，影响免疫介导的过程；在神经细胞的分化和生长发育中，N-糖基化修饰也被证明是必须的。
一般来说，蛋白质糖基化修饰在生物体内的作用是多样的，需要进一步进行深入研究。
2. 糖基化修饰对脂质的影响脂质是生物体内最丰富的有机物之一，是细胞膜组成的主要成分之一。
随着对脂质代谢和功能的研究，越来越多的证据表明，脂质也能够通过糖基化修饰影响其功能。
例如，脂质N-糖基化可以影响其在细胞膜内的转运和信号传导，同时也可以影响脂质代谢和酶的活性等方面。
总体来说，已经有多项研究表明，糖基化修饰在脂质代谢和功能中的作用值得进一步研究。
3. 糖基化修饰对核酸的影响核酸是生物体内的两种核酸（DNA和RNA）的总称，是信息传递的载体，对生物体的生长、发育和遗传特性等方面具有极为重要的作用。
最近的研究证明，核酸上的糖基化修饰也能够影响其结构和功能。
例如，RNA的糖基化修饰已经被证明能够影响RNA的稳定性、转录抑制和翻译反应等方面；DNA上的糖基化修饰则会影响DNA复制和修复、真核生物的基因表达和底物识别等等。
蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展
学 报Journal of China Pharmaceutical University 2023，54（6）：674 - 681674蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展贾翼菲1，王雅梅1，李功玉1，2*（1南开大学化学学院，分析科学研究中心，天津市生物传感与分子识别重点实验室，天津 300071；2物质绿色创造与制造海河实验室，天津 300192）摘 要 糖基化是蛋白质最重要的翻译后修饰之一，能够调控蛋白质的电荷态、结构及分子间相互作用等，进而影响其功能。
糖基化的高度异质性导致传统的结构解析方法很难对糖蛋白进行全面表征。
随着分析技术的发展，质谱在糖蛋白结构解析中发挥了重要作用。
蛋白质组学质谱技术可在多肽水平上对复杂、低丰度蛋白质糖基化修饰的化学组成与位点信息进行鉴定。
非变性质谱技术（native mass spectrometry，nMS）则直接在完整蛋白水平上揭示聚糖异质性及其对蛋白高级结构和相互作用的调控效应。
作为结构质谱的代表性技术，基于离子淌度的nMS受益于离子淌度仪的构象分辨能力和构象去折叠功能，能够在非变性质谱的基础上提供离子的三维动态结构信息，为异构体结构快速鉴定提供不可替代的解决方案。
本文重点介绍了两种新兴离子淌度质谱技术，即非变性动态构象分辨质谱技术和糖型分辨结构质谱技术，并以3种常见蛋白体系为例，介绍其在糖蛋白构象研究领域的最新进展。
关键词蛋白糖基化；非变性质谱技术；构象分辨质谱；离子淌度质谱；碰撞诱导去折叠中图分类号R363 文献标志码 A 文章编号1000 -5048（2023）06 -0674 -08doi：10.11665/j.issn.1000 -5048.2023060901引用本文贾翼菲，王雅梅，李功玉.蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展［J］.中国药科大学学报，2023，54（6）：674–681. Cite this article as：JIA Yifei，WANG Yamei，LI Gongyu. Recent progress of protein glycosylation characterization utilizing native conformer-resolved mass spectrometry［J］.J China Pharm Univ，2023，54（6）：674–681.Recent progress of protein glycosylation characterization utilizing native conformer-resolved mass spectrometryJIA Yifei1, WANG Yamei1, LI Gongyu1,2*1Tianjin Key Laboratory of Biosensing and Molecular Recognition, Research Center for Analytical Science, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071; 2Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations, Tianjin 300192, China Abstract Glycosylation of proteins, one of the most prevalent and complex post-translational modifications occurring in nature, plays a crucial role in regulating protein net charge, conformation, binding properties and, ultimately, biological function.Traditional structural techniques are not amenable for glycoproteins due to the inherent heterogeneity of oligosaccharides.With the advances in analytical technique, mass spectrometry dis⁃plays an increasingly crucial role in elucidating the structure of glycoproteins.Mass spectrometry-based pro⁃teomic technique can dissect the chemical composition and site information of low-abundance glycosylation at the peptide level.Instead, native mass spectrometry (nMS) can analyze intact glycoproteins while maintaining the information for glycan heterogeneity, and the insights into the regulatory effects of glycosylation on protein higher order structures and interactions with other proteins or ligands.As a representative structural mass spectrometry tool, ion mobility-based nMS strategy is powered by its conformer-resolving capability and by the feasibility of conformer manipulation through collision-induced unfolding.Consequently, native IM-MS analysis can provide rich information of dynamic protein conformations, allowing for the rapid identification and differ⁃收稿日期2023-06-09 *通信作者Tel：159****1043E-mail：ligongyu@基金项目国家自然科学基金资助项目（No.22104064，No.22293030，No.22293032）；国家重点研发计划青年科学家项目资助（No.2022YFA1305200）第 54 卷第 6 期贾翼菲，等：蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展entiation of protein isoforms in an unprecedented manner.In this review, we briefly introduced two emergingnative IM -MS analytical modes, dynamic conformer -resolving mode and glycoform -resolving mode.Besides, we also discussed the recent progress of conformational and topological characterization of intact glycoproteins with three typical model systems based on two above -mentioned emerging modes of native IM -MS.Key words protein glycosylation; native mass spectrometry; conformer -resolving mass spectrometry; ion mobili⁃ty -mass spectrometry; collision -induced unfoldingThis study was supported by the National Natural Science Foundation of China (No.22104064, No.22293030, No.22293032) and the National Key R&D Program of China (No.2022YFA1305200)糖基化（glycosylation ）是一种普遍且重要的翻译后修饰类型，在调控蛋白结构、信号传导、免疫应答、胚胎发育等过程中发挥重要作用［1］。
糖生物学领域的关键研究成果与未来发展趋势
糖生物学领域的关键研究成果与未来发展趋势糖生物学是研究生物体内糖分子的结构、功能和代谢等方面的学科。
在研究糖生物学的过程中，科学家们发现糖不仅仅是一种能量来源，它还在很多生物学过程中发挥着重要的作用。
越来越多的研究表明，糖生物学对于疾病的发生和治疗有着至关重要的作用。
下面，我们将介绍糖生物学领域的关键研究成果与未来发展趋势。
一、关键研究成果1. 糖基化修饰的发现糖基化修饰是指糖分子与蛋白质、脂肪等分子相结合形成复合物，这种修饰可以改变它们的结构和功能。
糖基化修饰已经被证明在很多生物学过程中起着关键的作用，比如细胞表面的识别和信号传递等。
2. 糖复合物的组成分析通过对糖复合物的组成分析，科学家们已经发现了很多糖复合物的结构和功能，比如肿瘤标志物等。
这些发现有助于人们更好地了解疾病的机制，为疾病的诊断和治疗提供了更多的可能性。
3. 糖代谢与疾病的关系对于糖代谢和疾病的关系的研究已经成为糖生物学的重要内容之一。
例如糖尿病、癌症等疾病都与糖代谢有着密切的联系。
这些研究成果有助于人们更好地了解疾病的发生机制和治疗方法。
4. 糖生物学在药物研发中的应用糖生物学在药物研发中的应用已经越来越受到人们的关注。
随着对糖分子结构和功能的深入研究，人们对于糖类药物的研究和开发也越来越多。
这些研究成果有望为疾病的治疗提供全新的选择。
二、未来发展趋势1. 糖复合物的高通量分析糖复合物的高通量分析已经成为糖生物学研究的一个重要方向。
高通量分析技术可以快速、准确地分析糖复合物的结构和功能，为疾病的诊断和治疗提供更为精确的信息。
2. 糖生物学与代谢组学的结合代谢组学是研究生物体内代谢产物的结构和功能等方面的学科。
糖生物学和代谢组学的结合有望为未来的医学研究提供更为准确的信息，为疾病的诊断和治疗提供更为有效的手段。
3. 糖生物学与人工智能的结合人工智能在医学领域的应用已经取得了很多的进展。
糖生物学的研究也可以结合人工智能技术实现更为准确的数据分析和模型预测，为疾病的诊断和治疗提供更为智能化的解决方案。
糖基化修饰位点
糖基化修饰位点
本文介绍了糖基化修饰位点，这是一种基于糖基化修饰的新型技术，它可以对一种蛋白质的表达水平进行有效控制。
本文首先介绍了糖基化修饰位点的基本概念，然后简要介绍了该技术的工作原理，最后讨论了该技术的应用领域和研究进展。
首先，糖基化修饰位点是指蛋白质上的一种修饰类型，可以调节蛋白质的活性和功能，以及调节蛋白质的表达动态，调节代谢路径等。
蛋白质的糖基化是由糖基化酶催化完成的，其作用目标是调节蛋白质活性的表达和功能。
该过程可以精确控制蛋白质的生产、聚集和降解，并可以影响蛋白质的细胞内定位。
其次，糖基化修饰位点的技术原理是利用蛋白质载体的进现机制，通过基于多种糖基化修饰位点的特定密码子，实现了对蛋白质活性的精细调控。
首先，将载体蛋白质与抗体或蛋白质抑制剂相结合，以促进蛋白质的修饰；其次，利用特定的酶将蛋白质修饰结构转换为糖基化状态，实现蛋白质活性的调控；最后，蛋白质的表达水平可以根据特定细胞环境进行调节。
最后，糖基化修饰位点技术已经在生物制药行业中取得了重要的成果，并可用于调节蛋白质的活性和功能。
目前，糖基化修饰位点技术在免疫细胞治疗，抗癌药物以及治疗糖尿病的分子治疗等方面发挥着重要的作用。
未来，随着研究的不断深入，糖基化修饰位点技术将在蛋白质表达控制、抗体分子设计、转基因动物等领域发挥越来越重要的作用。
蛋白质修饰和蛋白质相互作用的研究进展
蛋白质修饰和蛋白质相互作用的研究进展蛋白质修饰与蛋白质相互作用的研究进展蛋白质是生命活动中极为重要的一种生物大分子。
它们不仅参与细胞结构、运输物质和催化反应，还能通过与许多其他蛋白质相互作用调节细胞信号传导、基因表达以及细胞周期等生命活动。
随着生物技术的不断发展，人们逐渐意识到，蛋白质的修饰和相互作用是其生物学功能的重要组成部分。
本文将围绕蛋白质修饰和蛋白质相互作用这两个方面的研究进展进行探讨。
一、蛋白质修饰的研究进展蛋白质修饰是指在蛋白质分子中引入一些特定的化学基团，从而改变其性质和功能的过程。
蛋白质修饰种类繁多，例如磷酸化、甲基化、乙酰化、泛素化、糖基化等。
其中，磷酸化是最广泛的一种修饰方式，通过激酶和磷酸酶的作用，在蛋白质分子中引入磷酸基团，从而改变其电荷状态和构象，调节其生物学功能。
磷酸化修饰可以在很多生命活动中发挥调节作用。
例如，在细胞信号通路中，磷酸化事件能够改变蛋白质之间的相互作用，从而激活或抑制下游目标分子的活性。
在转录调控中，某些转录因子的磷酸化状态决定其与DNA结合的能力，从而影响特定基因的表达。
近年来，研究人员发现，许多疾病的发生与蛋白质磷酸化失调密切相关，例如癌症、神经系统疾病和代谢性疾病等，因此蛋白质磷酸化修饰逐渐成为热门研究方向。
除了磷酸化之外，还有一些新兴的蛋白质修饰方式也受到了广泛关注。
例如甲基化修饰能够改变DNA结构及某些蛋白质的构象，从而对转录调控和信号转导等生物学过程产生影响。
最近，研究人员在大肠杆菌中发现了一种新型的修饰方式——醛基化修饰。
这种修饰可以影响蛋白质的稳定性和电荷状态，从而调节其生物学功能。
通过对这些新型修饰方式的深入研究，可以为我们更加全面地认识蛋白质的生物学功能提供新的线索。
二、蛋白质相互作用的研究进展蛋白质相互作用是维持生命活动的重要机制之一。
蛋白质相互作用形式多样性，可以是相同蛋白质分子的多聚体化或是不同蛋白质分子之间的相互作用。
例如，酶与底物的结合、受体与配体的结合、核糖体上多个蛋白质分子的相互作用等，都是蛋白质相互作用的典型例子。
糖基化引发蛋白质的折叠及功能的研究
糖基化引发蛋白质的折叠及功能的研究随着生物技术的迅猛发展，人们对蛋白质的研究也越来越深入。
糖基化是一种蛋白质后修饰的形式，它可以影响蛋白质的结构和功能，对生物学和医学有着重要意义。
本文将从糖基化的概念、机制以及影响蛋白质折叠和功能等方面进行探讨。
一、糖基化的概念糖基化是指糖类分子与蛋白质分子结合的化学反应。
在生物体内，糖基化反应一般会在未修饰的蛋白质分子中的羟基、胺基或硫基上发生，绑定到这些官能团上的糖会形成糖基化产物。
糖基化产物可能具有新的生物学活性，例如增强或降低蛋白质的稳定性、增强或减弱蛋白质的活性、提高或降低蛋白质的识别性等。
二、糖基化的机制糖基化反应可以分为两种类型：非酶促糖基化和酶促糖基化。
非酶促糖基化是指糖类分子和蛋白质分子在没有酶的催化下发生结合反应。
这种类型的反应通常是非特异性的，也就是说，糖类分子可能与蛋白质的各种官能团结合，形成多种不同的糖基化产物。
而酶促糖基化则是指一类专门催化糖基化反应的酶，这类酶被称为糖基转移酶。
糖基转移酶通常会在一定的底物（包括糖类和蛋白质）识别和结合之后，将底物上的糖基转移到其他底物上，形成新的糖基化产物。
酶促糖基化通常比非酶促糖基化更加特异性，可以产生特定的糖基化产物。
三、糖基化对蛋白质折叠和功能的影响糖基化反应可以改变蛋白质分子的化学性质，影响蛋白质的结构和功能。
糖基化反应可能影响蛋白质的折叠状态。
蛋白质的折叠是指蛋白质分子在特定条件下（包括温度、pH值等）下形成的三维空间结构，即蛋白质的构象。
如果蛋白质的糖基化产物不容易呈现正确的构象，那么可能会影响蛋白质的稳定性，加速其降解或使其失去活性。
在糖尿病患者中，糖基化产物可能增加胰岛素信号转导通路中的蛋白质的折叠状态，导致胰岛素阻抗。
糖基化反应还可能影响蛋白质的功能。
对于酶来说，糖基化产物可能影响酶活性，从而改变其对底物的催化效率。
对于结构蛋白来说，糖基化产物可能影响其与其他蛋白质的相互作用，影响其在细胞内的定位和识别等。
蛋白质糖基化修饰研究进展
期末考核课程：Glycobiology蛋白质糖基化研究进展姓名：***学号：**********班级：生命科学与技术基地班时间：2016.1.1蛋白质糖基化研究进展马春（西北大学生命科学学院，陕西西安，710069）摘要：糖基化修饰是生命活动中最广泛、最复杂、也是最重要的蛋白质翻译后修饰之一，不仅影响着蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位，而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。
本文综述了糖基化的分类、在生命体中的作用、糖基化位点分析及糖链分析方法等。
关键词：蛋白质糖基化;分析方法生命体是一种极其复杂且动态变化的有机系统，不断发生着各种生物化学反应，进行新陈代谢，并协调、控制各部分生物功能的发挥。
蛋白质是生命体内各种生化反应的载体和生物功能的执行者，如分子识别、信号转导、免疫应答等。
蛋白质功能的正常发挥保证着生命有机系统正确、有序、高效地运转。
基因在转录和翻译后产生具有特定序列的氨基酸长链，即蛋白质的前体，再经过共价修饰、折叠、卷曲并形成特定的空间构象后，成为具有正常功能的成熟蛋白质。
而共价修饰在这个成熟过程中发挥着重要的调节作用。
不仅如此，蛋白质成熟后的许多关键功能，特别是涉及控制、调节等方面的功能，都是通过共价修饰实现的。
这些发挥重要功能的共价修饰，就是蛋白质翻译后修饰它们使蛋白质的结构更为合理、功能更为完善、调节更为精细、作用更为专一。
翻译后修饰可以发生在蛋白质的任一位点上，并且种类繁多，目前有文献报道的翻译后修饰就多达数百种，常见的有碟酸化修饰、糖基化修饰、乙醜化修饰等。
蛋白质糖基化修饰是最广泛、最复杂、最重要的翻译后修饰之一，据推断有超过的蛋白质都发生了糖基化修饰。
这些糖蛋白广泛分布于生命体中，特别是在细胞膜上和体液中含量丰富，大部分膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。
糖基化修饰不仅影响蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位，而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。
蛋白质糖基化修饰的研究方法及其应用3
蛋白质糖基化修饰的研究方法及其应用3张倩 杨振 张艳贞 王爱丽 安学丽 晏月明(首都师范大学生命科学学院,北京 100037)摘 要: 蛋白质糖基化是一种重要的翻译后修饰,它参与和调控生物体的许多生命活动。
随着蛋白质组技术的不断发展,蛋白质糖基化研究越来越受到广泛的重视。
本文介绍了蛋白质糖基化修饰的研究内容与方法,并综述了最近的研究进展。
关键词: 糖基化 糖蛋白 糖链 质谱 糖基化工程Detection of Protein G lycosylation Modif ications and Its ApplicationsZhang Qian Yang Zhen Zhang Yanzhen Wang Aili An Xueli Yan Yueming(College of L i f e S cience ,Capital N ormal Uni versit y ,B ei j ing 100037)Abstract : G lycosylation is one of the most important post 2translational modifications of the protein ,which is related to many activities of life.With the development of the proteomics ,the studies of the glycosylation are atta 2ched more and more importance.This article has introduced the approaches for determination of the specific 2glycosy 2lation 2site ,the assay of sugar chains of the glycoprotein ,the glycosylation engineering ,and reviewed the progresses in their applications.K ey words : G lycosylation G lycoprotein Sugar chain MS G lycosylation engineering 糖基化是蛋白质的一种重要的翻译后修饰[1]。
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期末考核课程：Glycobiology蛋白质糖基化研究进展姓名：***学号：**********班级：生命科学与技术基地班时间：2016.1.1蛋白质糖基化研究进展马春（西北大学生命科学学院，陕西西安，710069）摘要：糖基化修饰是生命活动中最广泛、最复杂、也是最重要的蛋白质翻译后修饰之一，不仅影响着蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位，而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。
本文综述了糖基化的分类、在生命体中的作用、糖基化位点分析及糖链分析方法等。
关键词：蛋白质糖基化;分析方法生命体是一种极其复杂且动态变化的有机系统，不断发生着各种生物化学反应，进行新陈代谢，并协调、控制各部分生物功能的发挥。
蛋白质是生命体内各种生化反应的载体和生物功能的执行者，如分子识别、信号转导、免疫应答等。
蛋白质功能的正常发挥保证着生命有机系统正确、有序、高效地运转。
基因在转录和翻译后产生具有特定序列的氨基酸长链，即蛋白质的前体，再经过共价修饰、折叠、卷曲并形成特定的空间构象后，成为具有正常功能的成熟蛋白质。
而共价修饰在这个成熟过程中发挥着重要的调节作用。
不仅如此，蛋白质成熟后的许多关键功能，特别是涉及控制、调节等方面的功能，都是通过共价修饰实现的。
这些发挥重要功能的共价修饰，就是蛋白质翻译后修饰它们使蛋白质的结构更为合理、功能更为完善、调节更为精细、作用更为专一。
翻译后修饰可以发生在蛋白质的任一位点上，并且种类繁多，目前有文献报道的翻译后修饰就多达数百种，常见的有碟酸化修饰、糖基化修饰、乙醜化修饰等。
蛋白质糖基化修饰是最广泛、最复杂、最重要的翻译后修饰之一，据推断有超过的蛋白质都发生了糖基化修饰。
这些糖蛋白广泛分布于生命体中，特别是在细胞膜上和体液中含量丰富，大部分膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。
糖基化修饰不仅影响蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位，而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。
1 糖基化类型糖蛋白中的糖部分被称为聚糖。
而己糖则是聚糖中最常见的组分。
包括葡萄糖、半乳糖和甘露糖以及他们的一些简单修饰形式，如葡萄糖的α-羟基被酰化氨基取代生成N-乙酰葡糖胺。
根据蛋白质被糖类修饰形式的不同可以把蛋白质糖基化分成以下四类：1.2 N位糖基化聚糖与天冬酰胺侧链的酰胺氮连接而修饰蛋白质。
在动物细胞中，与天冬酰胺连接的糖，几乎都是N-乙酰葡糖胺，而且连接方式总是β构型。
N 位糖基化根据其末端精细结构的不同又可分为高甘露糖型、复合型和杂合型。
在N位糖基化中Asn-Xaa-Ser ／ Thr（Xaa 是除Pro外的任何氨基酸）被认为是N位糖基化的先决条件，不过少数情况下Asn-Xaa-Cys 序列也可以糖基化。
1.1 O位糖基化：聚糖与丝氨酸或苏氨酸残基上的氧连接来修饰蛋白质。
此糖基化多发生在临近脯氨酸的丝氨酸或苏氨酸残基上,但并没有发现特异的序列作为糖基化位点.O位多聚糖以逐步加接单糖的形式形成低聚糖，但也有些只连接一个单糖的。
1.3 C位糖基化一分子甘露糖基通过C-C键连接到色氨酸吲哚环2号位C上，以此形式修饰蛋白质。
这种糖基化多发生在W-X-X-W W-X-X-C或者W-X-X-F序列的第一个色氨酸残基上。
在生命体中，这种糖基化并不多见。
1.4 糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphophatidylinositol，GPI）锚定连接糖基磷脂酰肌醇（glycosylphosphophatidyl i-nositol，GPI）锚定连接是指包含糖核心在内的GPI锚通过与蛋白C端部位结合把蛋白连接到细胞膜上。
不同GPI锚结构中的多糖成分是不同的。
GPI锚的一般结构主要是由乙醇胺，糖核心和肌醇连接而成，肌醇最终通过磷酸基团与细胞膜中的磷脂结构相连，乙醇胺则与蛋白质的羧基端相连。
生物体中，许多蛋白质存在此类糖基化，包括一些水解酶、黏附蛋白、免疫蛋白、补体调节蛋白等。
当一个糖蛋白拥有多个糖基化位点或拥有多种结构的糖链时，会形成微观不均一性。
微观不均一性影响着糖蛋白的结构与功能，对糖蛋白生物功能的控制与调节有着重要意义。
此外，一个糖蛋白可能同时存在不同的糖基化修饰类型，例如许多糖蛋白都同时具有N-糖链和O-糖链，使糖蛋白能够发挥多种生物功能。
糖链是由一系列糖基转移酶催化合成的，每一种糖基转移酶都具有严格的底物和糖苷键专一性。
N-糖基化合成起始于内质网，在核糖体进行mRNA翻译的同时，形成于内质网中的寡聚甘露糖链由糖基转移酶转移到肽链的特征序列上。
之后经过一系列有序的加工和修饰，寡聚甘露糖链中的大部分甘露糖被切除，并由多种糖基转移酶依次加上不同类型的单糖分子，生成结构多样的N-糖链，最终在高尔基体中形成成熟的N-糖蛋白。
O-糖基化合成则在高尔基体中进行，通常首先将一个乙酰半乳糖胺连接到肽链的Ser/Thr残基上，然后糖基转移酶依次将不同类型的单糖连接上去形成O-糖链。
如同蛋白质的氨基酸序列由基因组编码决定，糖链的序列与结构是由一系列糖基转移酶决定的；但又不同于氨基酸序列，糖链合成没有固定的模板，与哪种糖基转移酶结合反应取决于蛋白结构及细胞微环境，属于非模板合成，因此糖链的结构及其所含信息比氨基酸序列更为丰富和复杂。
2 糖基化在生命体中的作用蛋白糖基化是蛋白质翻译后修饰中最重要的修饰之一，在生命体中起着非常重要的作用。
在生物体中50%以上的蛋白质存在糖基化现象，包括染色质蛋白、核孔蛋白、RNA 聚合酶 II、转录因子、蛋白翻译调控因子等等，涉及到细胞免疫、蛋白翻译调控、蛋白降解等许多生物过程。
2.1 参与免疫分子的成熟包装未组装主要组织相容性复合体I类分子需要通过与天冬酰胺残基相连的糖链的帮助与内质网分子伴侣钙联素相互作用，然后此糖链与Clx分离,并与另一分子伴侣钙网素相结合。
这两种分子伴侣或其中一种捕获二巯基氧化酶ERp57,使MHC I重链链内二硫键的形成。
同时MHC-I 的轻链β2M与重链相连接。
而轻链β2M又与包括TAP运载体和跨膜糖蛋白tapasin在内的复合体相连。
外来的蛋白被细胞的蛋白酶体摄取并酶解成肽段，然后被TAP 结合并转运到内质网，使其与MHC I相连。
结果导致MHC-I轻链与TAP，tapasin复合体解离。
最终形成了成熟的MHC-I多肽复合体。
2.2 信号传导途径调控II型糖尿病中，研究人员认为高血糖引起了异常的O-Glc NAc修饰，导致一些信号事件被缓冲，使胰岛素受体底物下降，最终胰岛素不能很好的利用大量的葡萄糖。
蛋白O-GlcNAc修饰的水平对氨基己糖的生物合成途径非常敏感，可以把O-Glc NAc当作是能量（葡萄糖）可用性的感受器。
在这个模型中，O-GlcNAc修饰的状态和水平很大程度上依赖与UDP-GlcNAc的可用性，而且能表现出反映细胞营养状态的调节点。
如果O-GlcNAc修饰全面上升或下降，那这将对细胞对外界刺激的反应能力产生非常大的影响。
因此，O-GlcNAc 修饰能被看成是细胞内的一种信号，它能很大程度上决定细胞如何去削减外界对自身的刺激。
2.3 参与细胞壁的合成研究人员把构巢曲霉的编码甘露糖基转移酶的基因阻断了，结果导致甘露糖基转移酶的活性只有原来的6%，使一些蛋白无法糖基化，细胞发生异常现象，细胞壁无法正常形成。
2.4 蛋白降解调控许多关键蛋白都受合成速率和降解速率控制。
而拥有PEST序列或者富含P、E、S、T 残基的肽很容易被磷酸化或其他机制降解，而研究表明被O-Glc NAc糖基化的蛋白序列富含P、E、S、T残基而未被降解，这可能是因为蛋白的糖基化阻碍了其磷酸化，使蛋白不那么容易被降解。
2.5 参与蛋白质的翻译调控真核起始因子eIF-2参与了蛋白质合成起始，但是它的磷酸化能抑制蛋白合成。
Gupta 的实验室鉴定了一个能保护eIF-2不受磷酸化的67k Da的eIF-2关联蛋白p67，他们后来发现这个p67蛋白有参与调控eIF-2活性的O-GlcNAc糖基化。
把p67蛋白与一种凝集素WGA 共培养后，发现抑制了p67蛋白保护eIF-2的能力，从而导致其磷酸化，抑制蛋白其始合成。
2.6 糖基化与疾病一些疾病也被发现与糖基化异常有关。
如第一个被鉴定为糖基化异常引起的疾病I-细胞病就是因为N-糖链不能进一步进行甘露糖-6-磷酸修饰而导致蛋白分解代谢失常所引发的一类贮积病。
在囊性纤维病中，也被证实存在异常糖基化：岩藻糖增多而唾液酸下降。
这也成了该病的一种标志。
正因为某些疾病中存在着异常的糖基化现象，一些针对糖基化的抑制剂也已开始运用于到疾病的治疗试验中。
如α-葡萄糖苷酶抑制剂阿卡玻糖，米格列醇等被用于糖尿病治疗临床试验。
N-丁基脱氧野尻霉素和6-0-丁基脱氧野尻霉素也都已被运用于治疗艾滋病的临床试验中。
3蛋白质糖基化分析方法3.1 分离富集亲和技术3.1.1 凝集素亲和技术此法主要根据凝集素能特异性识别并结合一个或几个特异糖基这一性质，对糖蛋白进行的分离纯化。
基本过程是先是让样品经过首次凝集素亲和层析，然后进行酶解，再把样品进行第二次凝集素亲和层析，最后再利用 HPLC 分离，进入质谱进行测序等。
常用的凝集素主要有伴刀豆凝集素 A、麦芽凝集素、菜豆凝集素等。
Kaji等曾利用伴刀豆凝集素亲合富集线虫中的糖蛋白，鉴定出了 N糖蛋白并确定了相当数量的糖基化位点。
3.1.2 肼化学富集法肼化学富集法用酰肼试剂修饰经氧化处理的糖是一种传统的糖化学研究方法。
一般要经过，氧化、连接、蛋白酶解、同位素标记、释放及分析等步骤。
处理后的样品用毛细管液相色谱 - ES-I- MASS 或毛细管液相色谱 - MADLI- TOF- MASS 对糖肽进行分析和数据库检索。
此法的显著优势在于可以一次收集不同类别的糖类。
3.1.3 亲水色谱法亲水色谱是一种采用极性固定相和非极性流动相的色谱技术。
目前已有报道将此法与凝集素亲合技术结合利用凝胶电泳进行糖肽的分离富集，这种方法利用了糖链的加入使糖肽的亲水性增强的原理进行的。
3.1.4 β- 消除米氏加成反应通过β- 消除米氏加成反应在修饰位点处连上相应的强反应活性基团，从而可以特异性地富集目的蛋白或多肽。
Wells 等借鉴磷酸化研究方法利用β-消除后 DTT或生物素戊胺米氏加成的方法使原 O- 糖基化位点被标记，标记后的多肽可以通过亲合的方法富集，而且通过采用同位素标记的试剂有望实现定量和比较分析。
3.2 糖蛋白鉴定 / 糖基化位点的确定方法3.2.1PNGase F酶法这是目前糖蛋白组学研究中应用最为广泛的一种N-糖蛋白鉴定方法。
肽:N-糖苷酶F(peptide: N-gly-cosi-dase F,PNGase F)几乎可以作用于所有的N-糖链,同时使天冬酰胺转变为天冬氨酸,造成相对分子质量增加0. 98,从而起到质量标记N-糖基化位点的作用。