四、糖蛋白和蛋白聚糖
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糖蛋白与蛋白聚糖
(一)糖胺聚糖的结构和类型
透明质酸（hyaluronic acid, HA）
Gtin sulfate, CS)
GlcUA
GalNAc
硫酸皮肤素(dermatan sulfate, DS) 特点：重复二糖单位由IdoUA和GalNAc
构成
硫酸角质素 (keratan sulfate, KS)
(1) 核心结构：与Ser/Thr相连接的糖基部分
(2) 骨架结构：核心结构的外延部分
(3)非还原端：
聚糖链的非还原性糖基可以是Gal、GalNAc 、 GlcNAc、Fuc或Sia
补充：聚糖链的还原端和非还原 端
（二）N-连接型糖蛋白
聚糖与多肽链的连接方式 分子中的糖链通过与多肽链中 Asnγ位酰胺N原子形成N-糖苷 键而共价相连。
蛋白聚糖的分子结构 1. 糖胺聚糖(glycosaminoglycan, GAG) :
具有由氨基己糖（己糖胺) 与己糖醛酸或半乳糖交替 排列形成的二糖重复单位
常见的氨基己糖: 氨基葡萄糖(GlcN)和氨基半乳糖(GalN) 常见的己糖醛酸: 葡萄糖醛酸(GlcUA)和艾杜糖醛酸(IdoUA)
2. 核心蛋白
第三章 糖蛋白与蛋白聚糖
第一节 糖蛋白
（glycoprotein）
定义： 在分子组成中以蛋白质为主，其一定部位以 共价键与若干糖链相连所构成的分子
糖蛋白的分子结构
组成糖蛋白分子糖链的单糖:
D-葡萄糖(Glc); D-半乳糖(Gal);
D-甘露糖(Man); L-岩藻糖(Fuc);
2-N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc);
Gal
GlcNAc
肝素(heparin, Hep)和硫酸乙酰肝 素(heparan sulfate, HS)
糖蛋白和蛋白聚糖课件
目录
采用O—连接方式的糖蛋白中，肽链部 分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨基酸
总数的50％。这种糖蛋白的糖链中不具有
共同的核心序列。
目录
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在
于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较
集中且周围8种核心 Tn抗原 O-岩藻糖 发育信号调控 O-乙酰葡萄糖胺 细胞核细胞质特有的修饰，调节转录
目录
蛋白聚糖的结构
核心蛋白 组成 糖胺聚糖 糖醛酸 艾杜糖醛酸
目录
葡萄糖胺 糖胺
半乳糖胺
葡萄糖醛酸
重要的糖胺聚糖
糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。 体内重要的糖胺聚糖（6种）： 硫酸软骨素类 硫酸皮肤素 硫酸角质素 透明质酸 肝素和硫酸类肝素
目录
核心蛋白
1.定义
与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。
糖蛋白与蛋白聚糖的结构与功能
单纯蛋白质 结合蛋白质 糖蛋白和蛋白聚糖 糖链修饰主要影响蛋白质的稳定性和蛋白质分 子间的相互作用，改变蛋白质的识别和结合能 力，从而改变蛋白质的相互作用。
目录
糖 蛋 白
定义
一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋 白质。
特点
蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表 现为蛋白质的特性。
分布
细胞膜、溶酶体、细胞外液
目录
一、糖蛋白的结构
•单糖的种类
葡萄糖(Glu)
半乳糖(Gal)
甘露糖(Man)
N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) 岩藻糖(Fuc) N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc) N-乙酰神经氨酸(NeuAc)
目录
N-连接： •连接方式 O-连接：
目录
(优选)聚糖的结构与功能
成核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再 接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。
O-连接寡糖合成
O-连接寡糖在N-乙酰半乳-乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至O连接寡糖链的形成。
五、蛋白质β-N-乙酰氨基葡萄糖基化是 可逆的单糖基修饰
➢ β-N-乙酰氨基葡萄糖(β-N-acetylglucosamine， O-GlcNAc)糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和 分泌蛋白。
（优选）聚糖的结构与功能
目录
单糖
糖类 多糖
糖复合物 (glycoconjugates)
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
概述
• 糖复合物(glycoconjugate)主要包括糖蛋白 (glycoprotein) 、 蛋 白 聚 糖 (proteoglycan) 和 糖脂(glycolipid)。
➢ 糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。 ➢ 分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、
粘液、眼玻璃体等组织。
• 蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
一、糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺 组成的重复二糖单位
糖胺聚糖（glycosaminoglycan, GAG）曾称为 粘多糖、氨基多糖和酸性多糖等。
• 糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和 聚糖两部分组成。
• 糖蛋白分子中蛋白质重量百分比大于聚糖； 而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。
第一节
糖蛋白分子中聚糖及 其合成过程
糖蛋白
➢ 一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。
➢ 蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为 蛋白质的特性。
O-连接寡糖合成
O-连接寡糖在N-乙酰半乳-乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至O连接寡糖链的形成。
五、蛋白质β-N-乙酰氨基葡萄糖基化是 可逆的单糖基修饰
➢ β-N-乙酰氨基葡萄糖(β-N-acetylglucosamine， O-GlcNAc)糖基化修饰，主要发生于膜蛋白和 分泌蛋白。
（优选）聚糖的结构与功能
目录
单糖
糖类 多糖
糖复合物 (glycoconjugates)
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
概述
• 糖复合物(glycoconjugate)主要包括糖蛋白 (glycoprotein) 、 蛋 白 聚 糖 (proteoglycan) 和 糖脂(glycolipid)。
➢ 糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。 ➢ 分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、
粘液、眼玻璃体等组织。
• 蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
一、糖胺聚糖是含已糖醛酸和已糖胺 组成的重复二糖单位
糖胺聚糖（glycosaminoglycan, GAG）曾称为 粘多糖、氨基多糖和酸性多糖等。
• 糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和 聚糖两部分组成。
• 糖蛋白分子中蛋白质重量百分比大于聚糖； 而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。
第一节
糖蛋白分子中聚糖及 其合成过程
糖蛋白
➢ 一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。
➢ 蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为 蛋白质的特性。
糖蛋白与蛋白聚糖
糖胺聚糖（glycosaminoglycan, GAG）曾称为 粘多糖、氨基多糖,氨基聚糖和酸性多糖等。 体内重要的糖胺聚糖分为按二糖重复单位不同（种）： • 硫酸软骨素类(chordroitin sulfates) (CS) • 硫酸皮肤素(dermatan sulfate) (DS) • 硫酸角质素(keratan sulfate) (KS) • 透明质酸(hyaluronic acid) （HA） • 肝素(heparin) (HEP) • 硫酸类肝素(heparan sulfate) (HS）
第一篇
蛋白质
第二章 糖蛋白与蛋白聚糖
glycoprotein and proteoglycan
蛋白质的结构和功能 脂蛋白 细胞外基质蛋白质(自学) 蛋白质的转运、加工与修饰(自学)
单糖
糖类
多糖
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
分子中的糖链通过与多肽链中 Asnγ位酰胺N原子形成N-糖苷 键而共价相连。
N-连接型糖蛋白
N-连接分类:
(1) N-GlcNAc连接:
糖基化位点: Asn-X-Ser/Thr 序列子
(sequon） (2) N-GalNAc连接和N-Glc连接 (罕见)
糖蛋白中糖链的组成与结构
糖蛋白中的糖链变化较大，含有丰富的结构信息。寡糖链往 往是受体、酶类的识别位点。
糖蛋白的分子结构
蛋白质部分 组成糖蛋白分子糖链的单糖: D-葡萄糖 (Glc); D-半乳糖 (Gal); D-甘露糖 (Man); L-岩藻糖 (Fuc); 2-N-乙酰氨基葡萄糖 (GlcNAc); 2-N-乙酰氨基半乳糖 (GalNAc); D-木糖 (Xyl); L-阿拉伯糖 (Ara) ; 唾液酸 (Sia)
第一篇
蛋白质
第二章 糖蛋白与蛋白聚糖
glycoprotein and proteoglycan
蛋白质的结构和功能 脂蛋白 细胞外基质蛋白质(自学) 蛋白质的转运、加工与修饰(自学)
单糖
糖类
多糖
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
分子中的糖链通过与多肽链中 Asnγ位酰胺N原子形成N-糖苷 键而共价相连。
N-连接型糖蛋白
N-连接分类:
(1) N-GlcNAc连接:
糖基化位点: Asn-X-Ser/Thr 序列子
(sequon） (2) N-GalNAc连接和N-Glc连接 (罕见)
糖蛋白中糖链的组成与结构
糖蛋白中的糖链变化较大，含有丰富的结构信息。寡糖链往 往是受体、酶类的识别位点。
糖蛋白的分子结构
蛋白质部分 组成糖蛋白分子糖链的单糖: D-葡萄糖 (Glc); D-半乳糖 (Gal); D-甘露糖 (Man); L-岩藻糖 (Fuc); 2-N-乙酰氨基葡萄糖 (GlcNAc); 2-N-乙酰氨基半乳糖 (GalNAc); D-木糖 (Xyl); L-阿拉伯糖 (Ara) ; 唾液酸 (Sia)
糖蛋白 PPT课件
（二）O-连接糖蛋白
糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相 连，称为O-连接糖蛋白。
目录
（一） N—连接糖链的糖基化位点：
携带N—寡糖链的天冬酰胺也有一定 的位置特征，它总是出现在多肽链的 Asn-X—Ser或 Asn-X—Thr序列中。其 中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。
目录
N—连接糖链的糖基化位点：
定义
一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的 化合物。
特点
糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。
分布
分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节 滑液、粘液、眼玻璃体等组织。
目录
蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡萄糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
目录
一、重要的糖胺聚糖
糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。
目录
二、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确 的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内 的分拣和投送。
2. 对糖蛋白的生物活性的影响
保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。
3. 参与分子的识别作用
目录
第二节 蛋白聚糖
Proteoglycan
目录
概述
目录
N—糖链的分类：
目录
糖蛋白中，肽链部 分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨基酸 总数的50％。这种糖蛋白的糖链中不具有 共同的核心序列，常见的核心至少有8种， 因此糖链的结构相互之间差异较大。
目录
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相 连，称为O-连接糖蛋白。
目录
（一） N—连接糖链的糖基化位点：
携带N—寡糖链的天冬酰胺也有一定 的位置特征，它总是出现在多肽链的 Asn-X—Ser或 Asn-X—Thr序列中。其 中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。
目录
N—连接糖链的糖基化位点：
定义
一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的 化合物。
特点
糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。
分布
分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节 滑液、粘液、眼玻璃体等组织。
目录
蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡萄糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
目录
一、重要的糖胺聚糖
糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。
目录
二、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确 的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内 的分拣和投送。
2. 对糖蛋白的生物活性的影响
保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。
3. 参与分子的识别作用
目录
第二节 蛋白聚糖
Proteoglycan
目录
概述
目录
N—糖链的分类：
目录
糖蛋白中，肽链部 分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨基酸 总数的50％。这种糖蛋白的糖链中不具有 共同的核心序列，常见的核心至少有8种， 因此糖链的结构相互之间差异较大。
目录
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
第十九章：糖蛋白
2 .N-连接寡糖结构 N－连接寡糖可分为三型；
①高甘露糖型
②复杂型
③杂合型：这三型 N-连接寡糖都有一个五糖核心，高甘露糖型在核
心五糖上连接了 2－9 个甘露糖，复杂型在核心五糖上可连接入 3、4
或 5 个分支糖链，宛如天线状，天线末端常连有 N-乙酰神经氨酸。
杂合型则共有二者的结构。
（二）O-连接糖蛋白
胶原蛋白由 3 条肽链以α 右手螺旋形成棒状结构。
富含甘氨酸（占 1/3）和脯氨酸（占 1/4），特含有羟赖氨酸和羟脯氨
酸，缺色氨酸和半胱氨酸，甚少酪氨酸。
三.纤连蛋白
定义
5 分钟
广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中的一种多功能糖蛋
白。多为二聚体形式，也有多聚体形式。
分布
细胞外基质、基底膜和各种体液。
教学内容 第十九章 糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质
时间
大多数真核细胞都能合成一定类型的糖蛋白和蛋白聚糖,它们分 布于细胞表面、细胞内分泌颗粒和细胞核内，也可被分泌出细胞，构 成细胞外基质成分。糖蛋白和蛋白聚糖都由共价键相连接的蛋白质和 糖两部分组成。糖蛋白分子中的蛋白质重量百分比大于糖，而蛋白聚 10 分钟 糖中多糖链所占重量在一半以上，甚至高达 95%，两者的糖链结构也 不同。因此糖蛋白和蛋白聚糖在合成途径和功能上存在显著差异。
岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。
二、糖蛋白寡糖链的功能
20 分钟
许多执行不同功能的蛋白质都是糖蛋白，糖蛋白中的寡糖链不但
能影响蛋白部分的构象、聚合、溶解及降解还参与糖蛋白的不能取代的。
（一）寡糖链对新生肽链的影响
1.不少糖蛋白的 N-连接寡糖链参与新生肽链的折叠并维持蛋白
共价连接到核心蛋白的多肽链上。
考研科目,动物生物化学 第5章 糖类
β-D-葡萄糖胺
β-D-半乳糖胺
β-D-N-乙酰葡萄糖胺
β-D-N-乙酰半乳糖胺
(4) 脱氧：核糖经脱氧酶催化，生成脱氧核 糖。 DNA分子的重要组成部分
3 醛基或酮基产生的化学性质
(1) 还原作用：游离的羰基，已被还原剂 还原成多羟基醇 。
H HO H H CHO OH H OH + H2 OH CH2 OH H HO H H CH2 OH OH H OH OH CH2 OH
1 糖蛋白（glycoprotein）
是由糖链与蛋白质多肽链共价结合 而成的球状高分子复合物。糖蛋白分子 结构包含糖链、蛋白质和糖肽键三部分。 糖肽键主要有两种类型：N-糖肽键 和O-糖肽键。
O-糖肽键连接
N-糖肽键连接
N－乙酰半乳糖胺
N－乙酰葡萄糖胺
糖蛋白的生理功能
1.具有酶和激素的活性。 2.高粘度性，润滑剂、保护剂 3.具有防止酶的水解以及阻止细菌病毒 的侵袭。 4.组织培养时对细胞黏着和细胞接触起 抑制作用。 5.外来组织识别、肿瘤特异性抗原活性 鉴定有一定作用。
O HN C R CH
OH C C H H
2 寡糖：凡能被水解成少数（2-10个） 单糖分子的糖称寡糖。 如：蔗糖=葡萄糖+果糖
3 多 糖：凡能被水解成多个单糖分子的 糖称多糖。如：淀粉（n葡萄糖）
4 复合糖：与非糖物质结合的糖。如：糖 蛋白等。 5 衍生糖：糖的衍生物。如：糖酸、糖胺等 。
第二节 单糖
（一）概念：不能被水解的多羟基醛或多
CH2OH O O PO32H H OH H H OH H OH H2C O PO32O OH H H OH H H OH H OH CH2 O PO32CH2OH O H HO H OH H OH CH2 O PO32H2C O PO32O H HO H OH H OH
02糖蛋白
病。
类风湿性关节炎患者血清IgG的N-聚糖链的种
类变化不大，但其Fc段N-聚糖链外链结构中的
末端Gal明显下降，从而使以GlcNAc为末端的 聚糖链比例增加，形成去半乳糖基的IgG亚型 IgG0，后者即可成为一种自身抗原。
IgA型肾病的典型病理改变是肾小球基底膜上
IgA1的单体和聚合体的大量沉积。
细胞信号转导、调节细胞粘附、维持或抑制细
胞生长等。
1. Molecular Structure of Proteoglycan 蛋白聚糖是由糖胺聚糖链与核心蛋白通过共价 键连接而成。
糖胺聚糖属于杂多糖类化合物，其典型的结构
特征是具有由氨基已糖与已糖醛酸或半乳糖
(Gal)交替排列形成的二糖重复单位。
⑴ 五糖核心结构：是一种共性结构，它由内侧
的两个GlcNAc和外侧的三个Man组成，称为 三甘露糖五糖核心。
Core Structure of Glycan with N-GlcNAc Linked Type
⑵ 外链结构：由连接在上述五糖核心外侧的糖基 构成。分为下列三型： ① 高甘露糖型：糖基全部由Man组成，可有
3.5 Glycoprotein and Malignant Neoplasm 恶性肿瘤细胞糖蛋白的聚糖链结构的改变是一 种普遍现象。其改变主要表现为： ① 天线数增加； ② 聚乳糖胺结构出现或增加； ③ 核心岩藻糖增加；
④ 出现偏二天线结构。
3.6 Glycoprotein and Autoimmune Disease 目前认为，类风湿性关节炎是一种与免疫球蛋 白IgG中N-聚糖链结构改变有关的自身免疫疾
1.2 Composition and Structure of Glycan in Glycoprotein 1.2.1 Glycan with O-GalNAc Linked Type
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三、糖链与蛋白质的连接
两种形式： N-连接 O-连接
（一） N-连接
N-糖链：寡糖中的β构型的N-乙酰葡糖胺与肽链中Asn-X-Ser/Thr(X为除 脯氨酸外的所有氨基酸)模序中的天冬酰胺残基的酰胺N连接。
Asn：天冬酰胺； Ser：丝氨酸 Thr：苏氨酸 可分为高甘露型、复杂型和杂合型 广泛存在于血浆蛋白和膜蛋白
和细胞核内，也可出细胞，构成细胞外基质。 • 都由共价键连接的蛋白质和糖两部分组成 • 但是，糖蛋白中蛋白质大于糖，而蛋白聚糖则相反。
二、糖链结构的多样性
组成糖蛋白分子中糖链的单糖有8种多为D型： 葡萄糖、半乳糖、甘露糖、岩藻糖、唾液酸、N-乙酰半乳糖胺、 N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰神经氨酸
两种糖苷键： α、β 多种糖环结构：六元环（吡喃）、五元环（呋喃） 寡糖链（二糖以上）可形成支链 ➢ 以上因素的排列组合使糖链异构体达到天文数字。
§4.糖蛋白
一、 糖蛋白的存在
糖蛋白是由一种或多种糖通过共价键与肽链氨基酸残基结合而成的复合蛋白 质。
有若干条糖链，每条不超过15个单糖（残基） >1/3的人体内蛋白是糖蛋白，特别是胰蛋白和分泌蛋白
➢糖蛋白与蛋白聚糖的异同点 • 都是由真核细胞合成的，分布于细胞表面、细胞内分泌颗粒
Threonine,Thr
四、糖链的生物功能
参与新生肽链的折叠 影响寡聚蛋白亚基的构象及亚基之间的相互识别而发生的缔合 参与糖蛋白的转运与分泌 增强糖蛋白的稳定性 N-糖链最重要功能参与分子识别和细胞识别
§3.2 蛋白聚糖
一、蛋白聚糖的存在 主要存在于细胞外基质
二、结构特点 1、由蛋白质与一条或多条聚糖通过共价键相连的化合物。 2、蛋白聚糖的糖链称糖胺聚糖，由二糖重复单位组成。 3、与糖胺聚糖共价结合的蛋白质称为核心蛋白 4、糖的比重超过蛋白质，可高达95%以上 5、每条糖链平均约80个单糖。 6、糖胺聚糖包括（透明质酸，硫酸软骨素A、B、C，肝素，硫酸类肝素及硫酸角质素等，它们都由氨基己糖与糖
醛酸或半乳糖组成的二糖。 7、蛋白质与聚糖的连接都为O-连接（一般为聚糖的糖醛酸连接到蛋白质的丝氨酸的羟基上。 三、蛋白聚糖的功能
蛋白聚糖多分布于人和动物体的皮肤、骨骼、韧带及角膜等结缔组织具有多种功能 1、调节细胞内外液的组成 2、成骨作用防止软骨骨化作用 3、创伤愈合 4、润滑作用等
（二）O -连接
O -糖链：寡糖中半缩醛碳原子与含羟基AA的羟基O之间形成的O-糖苷键 最常见的有：
1、N-乙酰半乳糖胺与肽链中丝氨酸或苏氨酸残基侧链上的—OH共价 连接。存在于呼吸道和消化道的黏液蛋白、血型蛋白、抗体等
2、半乳糖与羟赖氨酸形成的O-糖苷，存在于胶原蛋白
Serine,Ser