【正文】 or many circulating proteins 細(xì)胞膜受體 ? cell membraneassociated structural proteins: blood group antigens, tumor associated antigens與細(xì)胞膜相關(guān)的結(jié)構(gòu)蛋白：血型抗原，腫瘤相關(guān)抗原 ? extracellular proteins: antibodies, serum albumins, polypeptide hormones, salivary Proteins 細(xì)胞外蛋白：抗體，血清白蛋白，多肽激素，唾液蛋白等 ? enzymes: RNases, DNases, lipases, cholinesterase, phosphatases 蛋白酶： Purposes of glycosylation ? basic structural and functional stability for extracellular proteins in physically and chemically harsh environments 在惡劣的生理和化學(xué)環(huán)境下保持胞外蛋白的基本結(jié)構(gòu)和功能 potently hydrophilic molecules such as carbohydrates would Serve to produce a stable hydration sphere, resist dehydration ? Glycosylation extends functional halflife: protects proteins against premature protease degradation 延長蛋白的壽命 ? essential in celltocell recognition in tissue formation and in cellular movements for anismal development and defense 建立細(xì)胞與細(xì)胞間的識別標(biāo)志 n n n n Mannosidase n n n GlcNAcTI mature glycoproteins mannosidase GlcNAcTransferase I KO in Mouse is Embryonically Lethal ? 生物信息學(xué) ? 糖生物學(xué)和糖化學(xué) ? 功能性 RNA分子研究 ? 分子進(jìn)化的基本化學(xué)規(guī)律 ? 重要生命現(xiàn)象的蛋白組學(xué) ? 生物芯片系統(tǒng)研究 ? 生物發(fā)育的基因表達(dá)調(diào)控 ? 腦發(fā)育 , 感知系統(tǒng)研究 一 糖類物質(zhì)不僅是生物體的能源和結(jié)構(gòu)材料 , 還是重要的生物信息分子。14GlcNAc 223。1~~~ 糖鏈與酶活性 某些溶酶體葡萄糖苷酶去除糖鏈后喪失活性 糖鏈與激素活性 人 EPO含 165個(gè)氨基酸殘基 ,四天線碳鏈越多、 體內(nèi)活性越高 N糖鏈的核心部分為 EPO表現(xiàn) 活性所必須 糖鏈分支及位置： 平分天線： 6 3 Man Asn 偏二天線： 4 2 Man Asn Man 6 3 三天線 : 4 2 Man Asn Man 6 3 四天線 : Asn Man 6 3 4 2 Man Man 糖鏈與惡性腫瘤 細(xì)胞癌變后 ,細(xì)胞表面作為可識別的標(biāo)記物發(fā)生了變化 (1) 天線數(shù)增加 : 天線數(shù)增加是肝癌、胃癌、食道鱗狀上皮癌最常見的糖鏈變化 ,天線數(shù)往往有正常情況下的二天線轉(zhuǎn)變?yōu)槿炀€或四天線 .有報(bào)道顯示 ,三四天線可能與惡性腫瘤的轉(zhuǎn)移潛力有正比關(guān)系 (2) N乙酰氨基乳糖重復(fù)順序出現(xiàn)或增加 乙酰氨基半乳糖 : OO HHHO HO HH H NHC H2O HHC O C H3(3) 核心巖藻糖增加 研究證明 ,巖藻糖增加是肝癌糖鏈最明顯的變化 ,消化道癌分泌的 AFP也有巖藻糖增加的現(xiàn)象 (4) 出現(xiàn)偏二天線 偏二天線只存在于惡性腫瘤中 L— 巖藻糖： OO HO HC H3HHO H HHHO H糖鏈與 IgG活性 糖鏈 糖鏈 (1) FC段糖 鏈與巨噬細(xì)胞 FC受體結(jié)合及補(bǔ)體激活有關(guān) (2) IgG糖鏈 改變導(dǎo)致類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)、紅斑狼瘡等自身免疫性疾病 糖鏈與血型 Fuc GalGa l GNAc GNAc Gal GNAc Ga l Ga ln Ac絲 ( 蘇 )Ga l GNAcFucO 型A 型 Ga lN Ac 或B 型 Ga lA 型 Ga lN Ac 或B 型 Ga lFuc Gal Gal GNAc GNAc Gal GNAc Gal GalnAc 絲 (蘇 ) Gal GNAc Fuc A型 GalNAc A型 GalNAc O型 B型 Gal B型 Gal Fuc Gal Gal GNAc GNAc Gal GNAc Gal GalnAc 絲 (蘇) Gal GNAc Fuc AB型 GalNAc Gal AB型 GalNAc Gal Fuc Gal Gal GNAc GNAc Gal GNAc Gal GalnAc 絲 (蘇 ) Gal GNAc Fuc O型 A型 GalNAc 或 B型 Gal A型 GalNAc 或 B型 Gal 糖鏈與精卵識別 卵透明帶糖蛋白 ZP3中 GalNAC介導(dǎo)精卵識別及精卵結(jié)合 糖鏈與細(xì)胞粘著 細(xì)胞粘著 細(xì)胞因相互識別而聚集成群的能力 粘附分子 識別糖鏈信息分子的蛋白質(zhì) 選擇素 Selectin是一類依賴 Ca2+的細(xì)胞表面糖蛋白可專一識別配體上唾液酸化、巖藻糖基化的寡糖鏈 P選擇素 E選擇素 L選擇素 L選擇素 為歸巣受體 (淋巴細(xì)胞傾向與回歸淋巴 結(jié)的現(xiàn)象 與炎癥 ,腫瘤轉(zhuǎn)移 ,血小板聚集 ,血栓形成有關(guān) SLea NeuNAca 3Galβ1 3(LFucα1 4)GlcNAc SLex NeuNAca 3Galβ1 4(LFucα1 4)GlcNAc 酸性四糖是其共同配體 疾病 致病原 致病原凝集素專一 性結(jié)合的糖虐疾 瘧原蟲 與血型糖蛋白 A 的 唾液酸結(jié)合結(jié)腸炎 腸道原蟲 與腸表皮細(xì)胞的 N 阿米巴 乙酰乳糖結(jié)合尿路感染 大腸桿菌 與人尿路表皮細(xì)胞 的半乳糖結(jié)合胃炎 胃潰瘍 幽門螺旋桿菌 與胃粘膜細(xì)胞的 結(jié)合肺炎 肺炎球菌 與肺膜、腦膜 N 乙 酰氨基葡萄糖結(jié)合牙斑 P . L o e x c h e i l 與半乳糖結(jié)合 P K 1 2 9 5是三種細(xì)菌 口腔鏈球菌 可粘著在牙齒表面共聚結(jié)合的 S . o r a l i s 其糖鏈可被 P 菌識產(chǎn)物 別 A. I s r a e l i i 表面糖鏈可被 P 菌的 第二種凝集素識別流感 A 型病毒 5 —乙酰神經(jīng)氨酸 B 型病毒 5 —羥乙酰神經(jīng)氨酸 C 型病毒 5 —羥， 9 乙酰神經(jīng)氨酸 識別與某些疾病的發(fā)生： 人類面臨的世紀(jì)災(zāi)難 —— 艾滋病，（獲得性免疫缺陷綜合癥 AIDS) 1. 世界艾滋病流行形勢嚴(yán)峻。每年以 30%遞增，說明我國艾滋病已進(jìn)入快速增長期，艾滋病很可能成為新世紀(jì)的國家性災(zāi)難。除植物外，其它生物，如各種真菌、某些病毒、無脊椎動物、脊椎動物及至人體的各種組織和器官中都存在凝集素。 n 糖肽復(fù)合物 可分為 肽聚糖 (peptideglycan)或胞壁質(zhì)(murein)，是細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)材料； 糖蛋白(glycoprotein)和 蛋白聚糖 (proteoglycan)。兩種不同的氨基酸可形成兩種二肽； n 3種不同的氨基酸可形成 6種三肽； 6種不同的氨基酸可產(chǎn)生176種六肽。 (4) 聚糖結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和功能： 糖綴合物的許多重要的性質(zhì)和功能與其糖鏈特有的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，為了便于表現(xiàn)糖鏈的結(jié)構(gòu)，我們將采用一套流行的簡化符號系統(tǒng) (圖 )，標(biāo)明糖鏈單糖之間的連接方式及其修飾狀況。為了研究的方便，目前已將肽聚糖和蛋白聚糖劃分出來， n 狹義的糖蛋白專指肽鏈與一個(gè)或多個(gè)聚糖鏈共價(jià)結(jié)合形成的復(fù)合物，其聚糖鏈通常少于15個(gè)單糖殘基（少數(shù)聚糖鏈可能含有 200～30個(gè)單糖殘基），且大多數(shù)具有分枝。 (1)聚糖鏈與蛋白質(zhì)的分離： n 從糖蛋白釋放完整的 N聚糖可采用專一的肽： N糖苷酶 F水解，也可用肼解裂解。 n 反應(yīng)中產(chǎn)生的聚糖還原端被 NaBH4還原成對堿穩(wěn)定的糖醇，以防糖鏈被堿降解。 (2) 聚糖的單糖組分分析： n 用糖苷酶或酸／堿將上述糖肽水解，把其中的單糖組分轉(zhuǎn)變成熱穩(wěn)定揮發(fā)性衍生物 (如糖三甲基硅醚、糖醇乙酸酯、糖三氟乙酸酯等 )，再用氣 液相色譜法 (gasliquid chromatography, GLC)進(jìn)行鑒定和定量，檢測精度可達(dá) n mol級。氨基糖可用氨基酸分析儀測定；唾液酸除用靈敏度較低的比色法測定外，已能利用高靈敏度 GLCMS對離子化的唾液酸進(jìn)行測定。質(zhì)譜法在糖結(jié)構(gòu)分析中可測定糖環(huán)上鍵的類型與位置，如采用 FAB(fastatom bombardment)、LSIMS(liquid secondary ion mass spectrometry)和 MS／MS(tandem mass spectrometry)，檢測精度可達(dá) fmol～ pmol水平。 酶 來 源 專 一 性 Clostridium perfringens Fucα1 2Gal αL巖藻糖苷酶 β pneumonias Galβ1 4G