糖生物学研究进展

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多糖的结构及其生物学功能研究进展

多糖的结构及其生物学功能研究进展

食品科技多糖的结构及其生物学功能研究进展郭 杰,贾国军,陶 蕾,王瑞雪(兰州职业技术学院,甘肃兰州 730070)摘 要:多糖绿色安全,且具有多种药理作用,得到了人们的广泛研究。

生物多糖结构复杂,目前相关研究主要集中于多糖的一级结构。

近年来的研究表明,多糖具有多种生物学功能,包括抗肿瘤、降血糖、抗辐射、增强免疫力和抗氧化等作用,在保健、医药领域具有十分广阔的应用前景。

本文从化学结构和生物学功能两方面介绍了多糖的研究进展。

关键词:多糖;结构;生物学功能Research Progress on Structure and Biological Function ofPolysaccharidesGUO Jie, JIA Guojun, TAO Lei, WANG Ruixue(Lanzhou V ocational and Technical College, Lanzhou 730070, China) Abstract: Polysaccharide is green, safe and has a variety of pharmacological effects, which has been widely studied. The structure of biological polysaccharides is complex. At present, relevant research mainly focuses on the primary structure of polysaccharides. Recent studies have shown that polysaccharides have a variety of biological functions, including anti-tumor, hypoglycemic, anti radiation, enhancing immunity and antioxidation. They have a very broad application prospect in the field of health care and medicine. This paper introduces the research progress of Polysaccharides from two aspects of chemical structure and biological function.Keywords: polysaccharide; structure; biological function多糖(Polysaccharides)是一类由单糖为基本单位,通过糖苷键连接而成的生物高分子化合物,是构成生命体的4大生物大分子之一,在机体的新陈代谢中作为信息受体参与多种信号传导[1]。

蛋白质糖基化的研究及进展

蛋白质糖基化的研究及进展



由于糖蛋白本身的复杂性, 由于糖蛋白本身的复杂性,蛋白质糖基化的研究必须 采取多元化的研究策略和技术, 采取多元化的研究策略和技术,而各种新的检测方法也不 断的被采用。 断的被采用。 随着各种分离技术的不断发展,研究方法也不断 随着各种分离技术的不断发展, 翻新。 翻新。蛋白质糖基化研究也将成为翻译后修饰研究的新热 点
蛋白质糖基化的研究策略
1.凝胶技术与质谱联用 凝胶技术与质谱联用
与磷酸化之间存在 “阴阳”关系 可以 被筛选和鉴定
细胞组织
双向电泳
切割 酶切
质谱分析 糖链鉴定 数据库搜索 靶蛋白鉴定及功能分析
2.非凝胶技术与质谱联用 非凝胶技术与质谱联用
O-β-GlcNA pr 亲和层析 母离子扫描 366 数 据 库 搜 索 鉴 定
3 蛋白质糖基化常用研究方法
糖基化位点分析 糖基化蛋白分析 糖链分析
因为糖链的复杂性,很难通过单一的方法进行序列测定等研究,需 要多种方法组合完成。
单糖分析 糖链释放 蛋白酶水解 去糖基蛋白 糖链 氨基酸分析
糖蛋白
糖基肽
肽链
糖链释放
氨基酸序列分析
去糖基肽链
糖链
分馏/纯化 结构分析 酶解 糖基肽/寡糖多糖图谱 质谱 核磁共振
Mana1-6(Mana1-3)Manβ Mana1-2Mana1-6 (Mana1-3)Manβ 较强 最强
4 糖基化蛋白质的分离技术
缺少三甘露糖核心结构或含有阻碍性的3-OH, 较弱 6-OH取代基团的Mana(α1-6)
Galectin LEC-6
半乳糖苷结合凝集素是一类分布广泛,不依赖于金属离子的 可溶性凝集素 很多生物具有保守性 倾向于结合包含半乳糖且 具有分枝结构的N-连接糖链

糖生物学_基因组学和蛋白质组学的延伸

糖生物学_基因组学和蛋白质组学的延伸
Abstract: Glycobiology , which was emerged f rom the coming together o f the chemistry and biology o f carbohy drates in understanding of the cellular and molecular biology of glycans , is the study o f the structure, biosynthe sis , and biology o f sugar chains . Glycobiology has been attracting extensive attentions in western countries and accepted as an essential f ield to reveal the nature of lif e in the coming postgenomics era. Carbohydrate modif ica tions of proteins and lipids are key f actors in modulating their structure and f unction within cells . In the extracel lular environment , they exert eff ects on cellular recognition in immune response, in f ection, and cancer , but de tails of the specif ic mechanisms have o f ten been sketchy . T he paper overviews the advances and f uture direction in glycobiology f ield. Key words: glycobiology , glycomics

糖组学中糖蛋白糖链的研究技术及进展

糖组学中糖蛋白糖链的研究技术及进展

糖组学中糖蛋白糖链的研究技术及进展1988年牛津大学Dwek教授在Annual Review of Biochemistry上发表了题为“Glycobiology” (糖生物学) 的综述,首次提出了糖生物学这一概念,标志着糖生物学这门学科的诞生[1]。

在十几年后,糖生物学在糖链结构、生物合成、生理功能等方面取得了极大地进展。

作为第3种生命信息分子的糖链正越来越受到重视,于是糖组学被誉为是继基因组学和蛋白质组学后的第三领域。

糖组是指细胞内所有的糖链,包括糖复合物[2]。

糖组学是研究糖链的表达、调控和生理功能的科学,通过研究糖链确定基因所携带的遗传信息与功能之间的关系。

糖组学的研究依赖于糖组研究技术的发展,其中糖蛋白和糖链的研究技术比较成熟,本文主要对这两方面进行综述。

1.糖组学研究的内容及意义基因对生命活动的调控是由基因所编码的蛋白质及其所合成的糖链和脂类来体现的,因此基因功能的阐明不仅需要基因组学的研究,还必须开展蛋白质组学和糖组学的研究。

糖链、核酸和蛋白质都是生物大分子,但是糖链的结构远比核酸和蛋白质复杂,这是由于聚糖的糖单位之间糖苷键的链接方式的多样性[3]。

糖链参与几乎所有真核生物的每一生命过程,其功能是复杂而多样的在分子内,糖蛋白糖链影响蛋白质的折叠、溶解度、半衰期、抗原性及生物活性等。

在分子间,糖链可以通过糖基化影响蛋白的功能,更重要的是还与信号传递、细胞通讯密切相关。

.糖与糖之间的相互作用介导细胞-细胞相互作用也被证实.因此糖组学的重要研究内容之一就是作为信息分子的糖类如何在细胞识别和信号传导中发挥作用[4]。

为了研究糖类在细胞识别和信号传导中的作用首先要完成4个方面:什么是基因编码糖蛋白,即基因信息;实现被糖基化的位点,即糖基化信息;聚糖结构,即结构信息;糖基化功能,即功能信息[5]。

目前预测细胞内超过50%的蛋白质为糖蛋白,在这些糖蛋白中蛋白质是生理功能的主要承担者,而糖链则通过改变蛋白质的折叠方式、生物活性、溶解度、疏水性、聚合、降解、电荷、粘度及质量,对蛋白质的功能起修饰作用。

糖生物学的研究进展及应用前景

糖生物学的研究进展及应用前景

糖生物学的研究进展及应用前景糖是生物体中十分重要的一类分子,其功能十分复杂,包括细胞外基质的结构和生物粘附,细胞间通讯,病原体感染与宿主细胞互作等方面。

因其复杂的功能,糖生物学成为了生命科学研究中的重要领域。

本文将针对糖生物学的研究进展及其应用前景展开探讨。

糖的合成与修饰糖是由多个单糖分子通过特定键结合而成,糖的复杂度可以通过糖分析技术进行描述。

糖生物学的研究中,最基本的问题是如何确定某一糖链的结构,这一问题可以通过质谱、核磁共振等技术来解决。

同时,糖的修饰也是糖生物学的研究重点之一,不同的糖修饰在生物体中起到了不同的作用。

例如所谓的核心糖修饰可以被大量生物蛋白特异性辨认,从而介导了多种蛋白的相互作用。

此外,当蛋白质表面存在较为复杂的糖修饰时,会引起疾病的产生,例如人类的流感病毒 H1N1 在细胞表面的结合中,通过其表面膜糖蛋白绑定上唾液酸,从而实现感染宿主细胞。

糖的生物学功能目前已发现糖在生物体中的功能极为复杂,其中包括生长因子的作用、生物互作、细胞通讯以及细胞粘附。

大部分糖的生物功能是通过它们附着到细胞外基质的蛋白质上来实现。

这种现象是由于在糖的分子中,糖残基是决定它们所识别的蛋白质与糖链结构特异性的主要组件。

在此基础上,糖的生物学功能也表现在一些疾病的产生与抵抗上,例如肿瘤的生长和扩散均受糖的作用影响,糖蛋白的降解也参与了许多神经退行性与心血管等疾病的病理过程。

应用前景糖生物学近年来被认为是生命科学发展中的前沿领域之一,该领域涉及到许多方面,从基础学科到临床医学都具有广泛应用前景。

在消化系统疾病中,如肠道菌群失调、乳糖不耐症等疾病中,糖生物学提供了解决方案。

在肿瘤科学领域中,糖生物学将带来创新性的治疗策略,通过针对特定的糖链来治疗肿瘤。

例如,“阻挡抗原”疗法中,利用针对某种糖链的抗体来识别和识别肿瘤细胞,这为肿瘤的治疗打开了一个新的思路。

此外,基于糖的药物设计也将得到广泛应用。

糖作用于生命体系的奥秘,将成为科研领域的重点。

肿瘤中黏蛋白型O-聚糖的生物学特性及临床意义的研究进展

肿瘤中黏蛋白型O-聚糖的生物学特性及临床意义的研究进展

肿瘤中黏蛋白型O-聚糖的生物学特性及临床意义的研究进展糖生物学研究在近年得到了高度重视,已经成为继基因组学和蛋白质组学后的第三个研究热点[1]。

糖类物质可与其它化合物结合构成生物大分子参与机体细胞组成,并与细胞的生长发育密切相关。

聚糖是指任何游离的或与另一类分子结合的糖或糖类组合的通称。

它以共价键与蛋白质或脂类结合,从而在生物体内构成的多样糖类复合物(糖蛋白、蛋白聚糖及糖脂)。

黏蛋白型O-聚糖结构存在糖蛋白中,它是以蛋白质为主,在蛋白质多肽链骨架上共价连接着寡糖链形成的生物大分子。

其在生物体内分布广泛(细胞膜、溶酶体、细胞外液)。

糖蛋白聚糖分为N-连接型,O-连接型及GPI(糖磷脂酰肌醇)-连接型三种。

其中,O-连接型中最为丰富的O-糖基化修饰就是黏蛋白型-O聚糖。

目前对其在体内的生物学功能还不甚了解,随着肿瘤发病率的不断攀升,今后黏蛋白型-O聚糖在肿瘤学方面的研究显得尤为重要。

1.黏蛋白型O-聚糖基本核心结构及生物合成1.1基本核心结构在黏蛋白中,O-聚糖通过N-乙酰氨基半乳糖与丝氨酸或苏氨酸的S/T残基相连接形成α连接,该结构被称为黏蛋白型O-聚糖。

黏蛋白型O-聚糖是由多肽:N-乙酰氨基半乳糖转移酶(ppGalNAc-Ts)家族催化起始合成的,在肿瘤中常常伴随着黏蛋白型O-聚糖结构及数量上的改变,形成肿瘤特异聚糖结构。

O-聚糖可延伸为多种不同核心结构的类型,现已发现的有GalNAc-Ser/Thr,GlcNAc-Ser/Thr,Gal-Ser,Xyl-Ser,Man-Ser/Thr等八种。

最简单的黏蛋白型O-聚糖是GalNAcα1-S/T(即Tn抗原),为各核心亚型共有结构。

在Tn抗原的基础上形成core1结构亚型Galβ1-3GalNAc-(即T抗原);而在core1的基础上连接N-乙酰氨基葡萄糖进一步形成core2结构。

另外常见的核心结构还有core3和core4,而Core5-core8并不多见。

糖代谢的研究与糖新生物学的研究进展

糖代谢的研究与糖新生物学的研究进展

糖代谢的研究与糖新生物学的研究进展0902012010摘要:糖是一类化学本质为多羟醛或多羟酮及其衍生物的有机化合物.在人体内糖的主要形式是葡萄糖(glucose,Glc)及糖原(glycogen,Gn).葡萄糖是糖在血液中的运输形式,在机体糖代谢中占据主要地位;糖原是葡萄糖的多聚体,包括肝糖原、肌糖原和肾糖原等,是糖在体内的储存形式.葡萄糖与糖原都能在体内氧化提供能量.食物中的糖是机体中糖的主要来源,被人体摄入经消化成单糖吸收后,经血液运输到各组织细胞进行合成代谢和分解代谢.机体内糖的代谢途径主要有葡萄糖的无氧酵解、有氧氧化、磷酸戊糖途径、糖原合成与糖原分解、糖异生以及其他己糖代谢等.关键字:糖代谢,研究进展,糖原组学,食物中的糖代谢的基本概念机体内的化学反应是在酶的催化下完成的。

在细胞内这些反应不是相互独立的,而是相互联系的,一个反应的产物可能就是下一个反应的底物,这样构成一连串的反应,称之为代谢途径(pathway),由不同的代谢途径相互交叉构成一个有组织有目的的化学反应网络(network),称为代谢(metabolism)。

体内的代谢途径主要分为两类:一类是由大分子(多糖、蛋白、脂类等)不断降解为小分子(如CO2,NH3,H2O)的过程称之为分解代谢(catabolism);另一类是由小分子(如氨基酸等)生成大分子(如蛋白质)的过程称之为合成代谢糖的消化和吸收食物中的糖主要是淀粉,另外包括一些双糖及单糖。

多糖及双糖都必须经过酶的催化水解成单糖才能被吸收。

食物中的淀粉经唾液中的α淀粉酶作用,催化淀粉中α-1,4-糖苷键的水解,产物是葡萄糖、麦芽糖、麦芽寡糖及糊精。

由于食物在口腔中停留时间短,淀粉的主要消化部位在小肠。

小肠中含有胰腺分泌的α淀粉酶,催化淀粉水解成麦芽糖、麦芽三糖、α糊精和少量葡萄糖。

在小肠黏膜刷状缘上,含有α糊精酶,此酶催化α极限糊精的α-1,4-糖苷键及α-1,6-糖苷键水解,使α-糊精水解成葡萄糖;刷状缘上还有麦芽糖酶可将麦芽三糖及麦芽糖水解为葡萄糖。

糖化学与糖生物学的研究进展

糖化学与糖生物学的研究进展

糖化学与糖生物学的研究进展糖化学和糖生物学是生物化学领域中一个十分重要的研究方向。

从化学角度来看,糖是由碳、氢、氧三种元素构成的有机化合物。

它们在自然界中广泛存在,并在生物体内发挥着重要的生理功能。

糖有多种形式,包括单糖、双糖和多糖,每种形式都有着特定的化学性质和功能。

由于糖的多样性,研究人员一直在探索糖的合成、结构和功能等方面的问题。

糖化学主要研究糖的化学合成和结构,通过合成不同结构的糖分子,可以进一步了解糖的功能和生理作用。

在过去的几十年里,糖化学取得了巨大的进展。

糖的合成方法不断提高,包括化学合成和酶催化等方法。

这些方法为糖的研究提供了基础工具,使得科学家们能够合成出各种结构的糖,并进一步研究其生理功能。

糖生物学则研究糖在生物体内的合成、降解和调控。

糖是生物体能量代谢的重要部分,同时也参与了细胞信号传导和调节等生理过程。

研究表明,糖还与一系列疾病的发生和进展密切相关,如炎症、癌症和心血管疾病等。

因此,研究糖的生物学功能不仅有助于了解生命的基本过程,还对于疾病的防治具有重要意义。

随着科技的进步,糖化学和糖生物学的研究手段也在不断发展。

例如,结构生物学的技术可以通过解析糖的结构来揭示其功能。

糖组学则通过高通量的糖鉴定和定量分析技术,使得研究人员能够更好地理解糖的生物学功能和调控机制。

同时,基因组学、蛋白质组学和代谢组学等研究手段的发展,也为糖生物学的研究提供了更加全面的视角和深入的研究内容。

除了基础研究领域,糖化学和糖生物学在医药和生物技术领域也有着广泛的应用。

例如,糖蛋白等糖基化蛋白在生物药物的制备中起到重要作用。

另外,糖基化的疫苗研发也成为研究的热点之一。

糖类药物和糖抗体疗法也逐渐受到重视,为疾病的治疗提供了新的思路和方法。

尽管如今糖化学和糖生物学已经取得了一系列重要的进展,但仍然面临着许多挑战。

糖的复杂性和多样性使得研究工作变得复杂而困难。

同时,糖与其他生物分子的相互作用也需要更加深入地研究。

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糖生物学研究进展张文辉(单位:航天医学工程研究所 学号:w24013 E-mail:pangzizhang503@)摘要:本文主要介绍了糖化学和生物学相结合产生的新学科-糖生物学的概况,主要研究内容、特点及在医学领域中研究动向。

关键词:糖生物学,研究内容,动向。

糖生物学是糖的化学和生物学研究相结合而产生的一门新兴学科,主要研究糖缀合物糖链的结构生物合成和生物学功能,其研究领域包括糖化学、糖链生物合成、糖链在复杂生物系统中的功能和糖链操作技术.糖生物学一经提出,便得到了科学界的广泛认同,并在西方发达国家受到高度重视,在即将到来的后基因组学时代,糖生物学研究更是揭示生命本质所不可缺少的重要方面.已知糖链在细胞内可修饰调控蛋白质、脂类的结构与功能,在细胞外环境参与免疫应答、感染和癌症等过程中的细胞识别但对其作用机制还不完全清楚.近10年来,随着分析技术的进步和分子生物学的发展,糖的研究也取得的了巨大进展,糖生物学研究正成为生命科学研究中又一新的前沿和热点.糖生物学研究内容:糖生物学以生物大分子的组成部分糖链为研究对象,研究它作为信息分子在多细胞生物高层次生命活动中的功能,主要包括糖链的结构和功能两个方面的内容。

糖链的结构具有惊人的多样性、复杂性和微观不均一性,其一级结构的内容不仅包括各糖基的排列顺序,还包括各糖基的环化形式、各糖基本身异头体的构 型、各糖基间的连接方式以及分支结构的位点和分支糖链的结构。

6种单糖形成带分支的六糖有1012异构体。

糖链结构的复杂性给糖链的研究带来了很大的困难,同时也使它能携带巨大的生物信息。

实际上,糖链的种间特异性、组织特异性以及发育特异性都很强,并且都来源于糖基转移酶不同时间和不同空间的表达。

因此,糖基转移酶的研究已成为了当前糖生物学的研究重点。

糖复合物中糖链的功能多种多样,如从空间上调节糖复合物的整体结构,保护多肽链不被蛋白酶水解,防止与抗体识别等。

近年来的研究表明:糖链作为信息分子涉及多细胞生命的全部空间和时间过程,如精卵识别、组织器官形态形成、老化、癌变等,在血液和淋巴循环中,起着动态的更为灵敏的信号识别和调控作用,涉及到多种严重疾病的发生过程,如炎症和自身免疫病等。

关于糖链的生物学作用,有如下一般规则:1)很难预知某一特定的糖链的功能和对生物体的重要性;2)同一寡糖序列在生物体的不同部位和不同的个体发育阶段有不同的功能;3)较为专一的生物作用通常是通过不寻常的序列或常见序列的不寻常表达或修饰来介导的,而这些特殊的糖链也常是毒素和病原体的识别目标。

归根结底,糖链的共同特点是介导专一的“识别”和“调控”生物学的过程,因此对糖链的生物学作用也只能逐个地分别研究。

当前,糖生物学研究得最多的仍然是糖蛋白。

在糖蛋白中,糖链对蛋白质的功能起修饰作用,它通过影响蛋白质的整体构象从而影响由构象决定的所有功能,如蛋白质的正确折叠、细胞内定位、抗原性、细胞-细胞黏附和结合病原体等。

在糖脂中人们已经证明了血型的决定物质是糖链,在神经组织及脑中更是存在大量的糖脂,但它们的生理意义至今仍了解得不多。

蛋白聚糖主要有维持或抑制细胞生长以及在正常发育和病理条件下结合、贮存及向靶细胞释放生长因子和参与信号转导等作用。

细胞表面糖复合物上的糖链是信息功能的承担者,承担着细胞-细胞和细胞-胞外基质的相互作用。

[1]糖生物学研究的特点:糖链与蛋白质和核酸在结构和功能方面有很多不同之处,如糖链的结构远比核酸和蛋白质要复杂,比如由3个核苷酸碱基或3个氨基酸组成的直链分子有6种可能的序列,而由3个己糖所构成的三聚糖,其可能的序列则可达1056~2764 种;且糖链的合成并不是有模板的复制,而是通过糖基转移酶和糖苷酶在内质网和高尔基体内合成的,除受酶基因表达的调控外,还受酶活性的影响,即便在同种分子的同一糖基化位点上,糖链的结构也有差异,有微不均一性,因此,很难得到结构均一的糖链,糖链结构测定和化学合成也远比核酸和蛋白质要困难,这就极大地限制了对其功能研究。

糖链功能和调控的复杂性也制约了研究的速度,糖链功能的复杂性表现为:①很难预知某一特定糖链的功能和对生物体的重要性;②同一糖链在生物体的不同部位和不同的个体发育阶段功能不同;③较为专一的生物作用通常是通过不寻常的糖链序列或常见糖链的不寻常表达或修饰来介导,而这些特殊的糖链也常常是毒素和病原体的识别目标。

因此,对糖链的生物学作用只能逐个的分别研究。

糖链调控的复杂性则表现为调控的细胞、组织特异性和发育阶段性;一种糖基转移酶只能合成一种糖苷键,同一糖苷键则可由不同的糖基转移酶合成[2]。

糖生物学在医学中的研究动向:1 糖链与微生物感染的关系 研究表明,病原细菌在哺乳动物组织细胞靶位上的黏附是感染的关键步骤。

大多数微生物在细胞表面的黏附是由糖链介导的,另外多种糖缀合物及糖链广泛存在于微生物中,这些糖链常在微生物与动植物的相互作用中起至关重要的作用,病原微生物细胞外膜上的糖链也往往是感染的毒力因子,如幽门螺杆菌感染通常与胃炎有关,它主要定植于胃黏膜层,但也能直接与表达Leb糖链的胃上皮细胞相互作用。

约70%的人有Leb组织-血型抗原,幽门螺杆菌高选择地与Leb糖链黏附,而不识别末端为GalNAcα-1,3的Leb抗原(即A型血抗原),故O型血人群发病率高于A或B型血者[3]。

幽门螺杆菌是通过其细胞表面的黏附素BabA与Leb结合而黏附于上皮细胞,幽门螺杆菌与宿主间的病理关系可能决定于Leb介导的黏附[4]。

2 糖链在免疫系统中的作用 有关研究表明,几乎所有与免疫相关的关键分子都是糖蛋白。

免疫反应分为细胞免疫和体液免疫。

细胞免疫是指在细胞质中经蛋白酶加工并转运到膜上的主要组织相容性I类分子(MHC class I molecule)、由细胞内吞产生的MHC class Ⅱ分子及CDl相关抗原被T细胞上的T-细胞抗原受体(TCR)识别;体液免疫是细胞外由抗体或甘露糖结合凝集素(MBL)识别完整的抗原分子所介导的免疫。

在细胞免疫系统中,糖链与MHC抗原和TCR复合物的折叠、质量控制和组装有关,糖脂和GPI蛋白抗原是由CDl所呈递的,其详细分子机制还不清楚。

新近对鼠CD1d的晶体结构分析显示,CD1d分子有一个由两个疏水袋构成的结合沟,推测糖脂的脂肪与疏水袋结合,使亲水的糖链被呈送到结合沟内与TCR结合,因而TCR识别的实际上是由CD1分子呈递的糖链抗原[5]。

日本的Kobata与英国牛津大学的Dwek研究组合作多年终于确证,由于类风湿关节炎患者的体内半乳糖基转移酶对底物亲和力低,使其IgG上的糖链缺乏半乳糖,引起IgG构象变化,这种构象变化导致糖链可被甘露糖结合凝集素识别,在血管、关节等处沉积,多价的甘露糖结合凝集素形成的复合物可激发补体级联反应,使补体攻击关节腔而产生风湿。

甘露糖结合凝集素是能模拟许多IgM、IgG和C1q功能的一种三联体凝集素,不仅被视为抵御细菌感染的第一道防线,而且还参与其它一系列生命活动,包括疾病的调控,通过其多凝集素域与微生物表面糖链重复序列的结合可激活补体反应,因而甘露糖结合凝集素水平低时被感染的机会就会增加[6]。

3 糖链代谢疾病 许多细胞生理功能所必需的蛋白质是糖基化修饰的,糖基化的不同又常导致蛋白功能的改变。

许多疾病就与细胞表面糖基化的改变有关,如由糖基化先天缺损(CDG)所引起的临床综合症最初于1980年发现。

目前已发现至少8种不同的CDG,被归纳为CDG-Ⅰ和CDG-Ⅱ。

CDG-Ⅰ是N-糖链合成缺陷,CDG-Ⅱ是N-糖链加工缺陷,这些疾病引起多系统异常,中枢神经异常是主要症状。

最近又发现3例病人是GDP-Fuc转运缺陷,这些病人缺少中性粒细胞SLex,口服岩藻糖(Fuc)治疗可改善其反复感染[7,8]。

著名生物学家AjitVarki指出:“在即将到来的‘后基因组学时代’中,当人们来越多地将注意力集中到完整器官或生物体的发育和生理学的分子机制时,糖链生物学功能将会更加显而易见。

”。

糖链的生物学功能是通过糖链对蛋白质功能的修饰、糖缀合物糖链与蛋白质的识别来实现的。

可以预见,随着糖链在生命活动中的功能和调控机制研究的深入,必将极大地促进功能基因组学和蛋白组学的研究。

因此,糖生物学是全面揭示生命本质所不可缺少的分支,是21世纪生命科学研究的重要组成部分。

参考文献[1]田 云 卢向阳.生物学通报. 2002.37(8):11.[2]金城.糖生物学—破译基因组功能的必由之路〔J〕.中国科学院研究生院学报,2001,18(1):66-75.[3]Boren T,Falk P,Roth K A,et al.Attachment of Helicobacter pylori to Human Gastric Epithelium Mediated by Blood Group Antigens 〔J〕.Science,1993,262:1892.[4]Ilver D,Arnqvist A,Ogren J,et al.Helicobacter pylori Adhesion BindingFucosylated Histo-blood Group Antigens Revealed by Retagging[J].Science ,1998,279:373-377.[5]Prigozy T I,Naidenko O,Qasba P,et al.Glycolipid Antigen Processing for CD1 d Molecules〔J〕.Science,2001,291:664-667.[6]Rudd PM,Elliott T,Cresswell P,et al.Glycosylation and the Immune System〔J〕.Scienc,2001,291:2370-2376.[7]Aford J,Kieda C,van Dijk W.Meeting Report-Jenner 5:Glycobiology and Medicine〔J〕.Glycobiology,2001,11:5G-7G.[8]Alper J.Saving Lives with Sugar〔J〕.Science,2001,291:2339.。

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