糖复合物

▤→●→▢→1Cer ↑β1,4 □ ↑ β1,3 ●
α2,3 β1,4 β1-
GM2
▤→●→▢→1Cer ↑β1,4 □
α2,3 β1,4 β1-
GM3 GD2
▤→●→▢→1Cer
α2,8α2,3 β1,4 β1-
▤→▤→●→▢→1Cer ↑ □
α2,8α2,3 β1,4 β1-
GD3
▤→▤→●→▢→1Cer
IgA分子的O-连接糖链有6种
(三)GPI-连接（锚定）糖蛋白
定义 糖磷脂酰肌醇(GPI)与多肽链连接,此类蛋白 质称为GPI-连接糖蛋白或GPI-锚定糖蛋白。
结构 磷酸乙醇胺-甘露糖-甘露糖-甘露糖-葡糖胺磷脂酰肌醇。
二、糖蛋白的功能
（一）糖链对糖蛋白理化性质、空间结构和生物活性的影 响 1.对糖蛋白新生肽链的影响:参与新生肽链的折叠并维
（三）胶原的氨基酸组成和空间构象特点
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。
（四）胶原微纤维(collagen fibril)
若干具有三股螺旋结构的Ⅰ型原胶原分子
通过侧向排列，聚集成直径为50～200nm的微纤
一、聚糖的分子结构 （一） 单糖的种类及结构 单糖的种类 葡萄糖(Glc) 甘露糖(Man) 岩藻糖(Fuc) 木糖(Xyl)
半乳糖(Gal) N-乙酰葡糖胺(GlcNAc) N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) 唾液酸(SA)
单糖结构
-D-葡萄糖
（Glc，▢）
-D-半乳糖
(Gal，●)
D-甘露糖 (Man，○)
*聚糖的二级结构 聚糖的二级结构涉及糖环构象、糖苷 键旋转角度及各原子之间的相互作用等。
二 糖蛋白的结构与功能
糖蛋白由糖与蛋白质通过共价键连接形成。 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、细胞浆、溶酶体及细胞外液
（一）糖蛋白的分类与结构
GlcNAc Asn
糖生物学是研究糖的分子结构、合成及生物 功能的新兴学科。核酸和蛋白质的研究成就,极 大地推动了糖生物学的快速发展。
糖组学（glycomics）
涉及不同条件下，一种细胞或生物体内 全部的聚糖及糖复合物的结构、功能、糖-糖 和糖-蛋白质相互作用及生物信息学等的研究， 是人类后基因组计划的重要组成部分。
□
α1,3
● ▢
α1,2 α1,3
▢
α1,2
●
β1,3
▢
α1,2
●
β1,3
●
β1,3
■
β1,3
■
β1,3
■
β1,3
● R
●
R
● R
O
A
B
ABO血型的糖抗原结构
三
蛋白聚糖的结构与功能
定义
由糖胺聚糖和核心蛋白通过共价键连接所形 成的糖复合物。 特点
糖占比例大，占85%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。
Ⅱ
α1(Ⅱ)
[α1(Ⅱ)]3
Ⅲ
α1(Ⅲ)
[α1(Ⅲ)]3
Ⅳ Ⅴ
α1(Ⅳ);α2(Ⅳ); α3(Ⅳ);α4(Ⅳ); α4(Ⅳ) α2(Ⅴ) α3(V)
[α1(Ⅳ)]2[α2(Ⅳ)]及其 它形式
[α1(Ⅴ)]3 羟赖氨酸较高,聚 [α1(Ⅴ)]2[α2(Ⅴ)] 糖较多 [α1(Ⅴ)][α2(Ⅴ)][α3(Ⅴ)]
第十八章
糖复合物与细胞外基质
第一节 糖复合物的结构与功能
糖复合物(glycoconjugates)
糖以共价键与蛋白质或脂类结合，形成糖复 合物，包括糖蛋白(glycoproteins)、蛋白聚糖 (proteoglycans)和糖脂(glycolipids)。
糖生物学（glycobiology）
5型胶原蛋白的结构及组织分布
类型
I
肽链类型
α1(I);α2(I)
分子形式
[α1(I)]2[α2(I)], [α1(I)]3
成分
羟赖氨酸较低,聚 糖少,较纤维较宽 羟赖氨酸较高， 聚糖较多，纤维 较窄 羟赖氨酸较高， 羟脯氨酸较高， 聚糖较少 羟赖氨酸较高,聚 糖较多
组织分布
肌腱,骨,皮肤,角 膜,韧带占体内胶 原蛋白总量90% 软骨眼玻璃体,椎 间盘 血管,肌肉,皮肤, 内脏 基底膜 平滑肌细胞,胚胎 组织,腹膜,胎盘, 皮肤,骨
O
H
C O
醛衍生物
N
N
OH
N
H
H
O
C-(CH2)3-CH C
O
CH-(CH2)2-C C
H
H C O
醛醇缩合
去 H 2O N H O N C-(CH2)3-CH C N C-(CH2)2-C H CHO H
C
O
二、纤连蛋白

纤连蛋白(fibronectin, Fn)是广泛存在于细 胞外基质、基底膜和各种体液（血浆、组织 间液、淋巴液、关节腔滑液、羊水）中的一 种多功能糖蛋白。 多为二聚体形式，也有以多聚体形式存在。
结构
高甘露糖型 复杂型 杂合型
都有一个五糖核心结构
Man Man
Man
GlcNAc
GlcNAc
Asn
核心结构
高甘露糖型
复杂型
杂合型
N-连接糖链结构
（二）O-连接糖蛋白
定义 糖链的N-乙酰半乳糖胺与多肽链的丝氨酸 或苏氨酸的羟基连接，形成O-糖苷键，糖链 为O-连接糖链，也称O-连接聚糖。 连接点的结构 GalNAcα-O-Ser／Thr
一、胶原

胶原(collagen)是结缔组织的主要蛋白质成分。 主要由结缔组织成纤维细胞所分泌，某些上皮 细胞也能分泌的某些类型的胶原蛋白。 分布于骨、皮肤、血管壁、肌腱、韧带、肌 肉、软骨、角膜等。 起支架、维持组织构型、机体运动等多项作用。


（一）胶原的分子组成和分型
胶原经超速离心后可分得 3个组分，即α、 β、γ，其中β和γ组分分别是α组分的二聚体和 三聚体。α组分又分为α1, α2, α3和α4，它们在 氨基酸组成上有所不同，但肽链长度近似。
维。

N H
原胶原分子侧向共价连接的醛醇交联反应
N C-(CH2)2-CH2-CH2-NH3+ C 赖氨酸 赖氨酸氧化酶 N H O N C-(CH2)2-CH2-C C 醛衍生物 H O O H C-CH2-(CH2)2-C N H
+H 3N-CH2-CH2-(CH2)2-C
N H C
H
O
赖氨酸
游离末端
多聚体合成方向 寡聚体数* (n =3)
5’磷酸，3’羟基
5’→3’ 6
氨基端，羧基端
N→C 6
非还原端，还原端
非还原端→还原端
＞ 1056
（* 由3个不同的氨基酸、核苷酸和已糖分别通过肽键、磷酸二酯键所组成的寡聚体数目）
（三）聚糖的一级结构及空间结构
*聚糖的一级结构 是指单糖的排列顺序及糖苷键的性质。
神经节苷脂的结构简图
二、糖脂的功能 1.细胞膜的结构组份 2.参与细胞的识别、分化及信号转导等
霍乱弧菌毒素与糖脂受体GM1结合
第三节 细胞外基质主要成分的 结构与功能
*细胞外基质（ECM） 构成 细胞外基质由胶原蛋白、纤连蛋 白、层连蛋白等糖蛋白，及蛋白聚糖 和透明质酸等多种组分构成。 分布 各种组织的细胞间隙中。
糖胺聚糖
透明质酸 (HA) 硫酸软骨素(CS)
二糖单位
GlcUA, GlcNAc GlcUA, GalNAc
硫酸化位置
无 C4, C6
组织分布
关节滑液，玻璃体，结缔组织 骨，软骨，角膜
硫酸皮肤素(DS)
硫酸角质素 (KS)I/II 肝素 (Hp) 硫酸类肝素（HS）
IdoUA, GalNAc,
Gal, GlcNAc IdoUA，GlcN GlcUA，GlcN
(*单糖的英文缩写及代表符号在括号标明)
（二）单糖的连接方式
1. 单糖的连接方式：O-糖苷键
形式有：
1→2, 1→3, 1→4, 1→6, 1→2 1→3 1→4 1→6
2.三种生物大分子结构特点
生物大分子 结构单位 连接键 核酸 核苷酸 3’,5’ -磷酸二酯键 蛋白质 氨基酸 肽键 聚糖 单糖 糖苷键
D-木糖 (Xyl， )
-D-N-乙酰葡糖胺
（GlcNAc ,■）
-D-葡糖醛酸
（GlcUA, )
-L-艾杜糖醛酸
(IdoUA， )
-D-葡糖胺
（GlcN）
-D-N-乙酰半乳糖胺
（GalNAc，□)
-L-岩藻糖
(Fuc，▣)
唾液酸 (SA，▤)
-D-N-乙酰葡糖胺-尿苷二磷酸
GlcNAc-UDP
四
定义
糖脂
糖脂是糖类以糖苷键与脂类连接 形成的糖复合物。
分类
鞘糖脂、甘油糖脂 胆固醇衍生的糖脂、GPI
一、鞘糖脂的分类与结构
组成 由糖和神经酰胺构成 分类 中性鞘糖脂：含葡萄糖和半乳糖，GalNAc, GlcNAc和岩藻糖等中性糖
酸性鞘糖脂：含唾液酸或硫酸化的单糖
GM1
α2,3 β1,4 β1-
（三) 糖胺聚糖和核心蛋白的连接
软骨可聚蛋白聚糖的结构
二、蛋白聚糖的功能
1.构成细胞外基质
在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊方式连接源自构成基质的特殊结构。这与细胞的粘附、
迁移、增殖和分化等生物活动有关。 2.其它 抗凝血(肝素) 参与细胞识别与分化(细胞表面的硫酸肝素) 维持软骨机械性能(硫酸软骨素)等