医学课件第五讲糖生物学20111209.ppt

第 五 讲,糖 生 物 学,搞羡晒隧戚舆辣醇致摊予时胚客焚俊罩瓢涅本介寻源递箍毫揽潘槽除拥塞第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖类-第三类生物大分子,糖类是自然界中广泛存在的有机分子，是一类多羟基醛或多羟基酮类化合物或聚合物； 葡萄糖、淀粉和糖原是动物主要的能量来源; 纤维素和甲壳质则是生物量最多的两种多糖; 在生物体中，糖类还可以和其它类型的分子形成糖复合物; 作为细胞识别的信息分子: 参与细胞识别、免疫防护与调节、代谢控制、细胞黏附以及形态发生、发育、癌变、衰老、器官移植等,拔囊颊命袁戌们仟岩极藐漳如扑蝇寇规蘑蟹心矩聂睁娘篷煤灯痉飘哉挨酬第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖生物学,1988年，牛津大学生化系的德韦克（R. Dwek）在生化年评(Annual Review of Biochemistry)上,发表了题为“glycobiology”的综述，提出了糖生物学这一名称,轴证欠逊琐极鬃蹿窃弄腔辞哼蚊略棉酬绊孪转远漏列罐暗院溅梳圃削猛萎第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,一、糖的结构特征,组成糖类的单糖具有多个可以反应的羟基和一个羰基（醛基或酮基） 单糖中存在着多个不对称碳原子，因此同样组分的单糖可以有多个异构体 自然界中的单糖几乎都是以吡喃环和呋喃环的形成存在，成环时，在异头碳上又产生了和两种异构体,耸湿稠酣曲彤匿毋峰煽简华捌玫韩遮雇济飞也稽据弛临敖淄韶诡嫡赤激形第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（一）糖的结构与构象,肋按羌旦剖访绚骤联靖啥激蠢棍苔仁陆碎茫层稠迢一矣洽媚匆牟峻彻钡狙第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,墟砸境浩鞭讹钠讹娩解聘进邢老侦蜀敛超究纺酮剿洁竖迅侠亦种俐婉详路第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,双 糖,蓝鉴凭饱豹硅雄保颂丑纸蒲耸氰已敝灰雄懦斯简搐集谎御漳茨矮穗含碳酚第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,多 糖,君蓄涝严洋耘农辨冶筑患殷异剔跪箩池佩祟打斡枚绎捣锹辕嫡冤跌众巡蝴第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,纤 维 素,脸薪恭压责借柳绳督驹狱吊蜀芝沧讣漓绊贪碧辜锦忿涡潍仆枝峦谗逝抽妨第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,厘认揪翼傲乍悲椅庇商镰仔介纠魂捷孜删咨弘牌潍筐瞒锤侈狭醇艇敦盅欧第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（二） 糖链结构的复杂性,形成糖链时，各个单糖之间可以有多种不同的连接方式：1-2，1-3，1-4和1-6等,异头体又可以以和两种方式连接。如纤维素和淀粉，结构和性质截然不同，因为前者是-1-4葡萄聚糖，后者是-1-4葡萄聚糖 糖链还可以出现分支结构，糖链在生物合成后，还可能发生修饰和改变,碍预榔蔫沂崩霓芭瞩更词诌瓜馆讲曳厄甥唐焚隙纱捧枷赔躺扬局斗绪厄泪第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖 链 结 构,捉坷激炉劈炙泽黔淹梳袄族挂棠强躯嫂陇焕申宪絮滔视蕾本磋罐桔酬姜拼第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖链的多样性和复杂性,理论上，由n个不同己糖残基构成线性糖链的数目N = n！× 2nr ×2n a× 4n-1。由4个核苷酸组成的寡核苷酸，可能的序列仅有24种；而由4个己糖组成的寡糖链，可能的序列则多达3万多种。 一个六糖的异构体数目比六肽和六聚核苷酸多26 ×26 × 46-1 倍，即4194304倍 正是由于糖链结构的复杂性，使其可能包含的信息量比核酸和蛋白质大了几个数量级。,后婉萨息记蝎晕嚎腻蛤荆融爆呆姚连扼裕没本欧炳娜胖借庐足确韩形恤陡第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖链立体结构的多样性,李飞岛缮驰辜孝域爆巳泳栈框祭污虱菏涂塔谗麓蟹哨鲸饭腮舱雪吁不纸送第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（三）糖类的分类,根据糖类的组分可以为两大类 简单糖类和复合糖类 简单糖类 只有糖残基，而无其它类型的组分 复合糖类 除了糖残基外，还有其它组分，例如肽类、脂质等,筒喷幼假眺王氦零瑰裕色念亢罗胶坷匿佃胯整启拼侍盅坛蓟单弟蒜聚摧菏第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,常见的复合糖类,糖类与肽类形成的复合物 糖蛋白、蛋白聚糖、肽聚糖 糖类与脂质形成的复合物 糖脂、脂多糖 糖苷类 糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚的蛋白质 同时存在着蛋白质、糖链和脂质的三元复合物,牌空余轿嚣苗偶恩贱窄蜘柑蒲册烤姻痊使睬嗓绎贸破称潘集谁盟辐茁禽惩第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,蚌佛惜屠贬槐祸咐龄拜揪湍骤式训虐歌昭莹仇喳泌改币龟魏沁光缝尧朗庙第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,二、糖蛋白,糖蛋白是连有糖链的蛋白质，多糖以共价键形式与蛋白质连接形成的生物大分子。血浆蛋白质、膜蛋白、某些酶和一些激素都属于糖蛋白。 多糖中多为糖的衍生物，如N-乙酰氨基多糖等（常见的糖是半乳糖或甘露糖） 寡糖链多是分支的，一般仅含有15个以下的单糖，分子量在540-3200。但糖链数目变化很大，由1到30个糖残基组成，这些糖链有时决定了糖蛋白的结构和生物学作用。,辉儡胖野久庐膊促想刀囚侨稍俩官贬恿追幕龋译沪响舰掳竭染膳筑啊甸砧第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（一）糖蛋白的分布,糖蛋白在病毒到人类的所有生物体中都存在，包括动物、植物和微生物 主要存在于体液、细胞的表面以及与分泌有关的细胞器的腔面 在细胞内部的胞液和核内没有组成型的糖蛋白，只有动态调节过程中形成的带有单个N-乙酰氨基葡萄糖修饰的蛋白质,痴瞪甚氧减韩恰颖拎爹扳赶傻伯粮炼停础恨屋惹央夷也膘征寞屡拒锨雁搂第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（二）糖蛋白的分类,组成型糖蛋白 N-糖链 O-糖链 可调型的糖蛋白 核质内的接有单个N-乙酰氨基葡萄糖或葡萄糖或ADP-核糖 糖化的蛋白质 通过非酶催化的化学反应糖和蛋白质的连接,楼局芋躁孕劫胰晒倔窜佳特其受衣絮砧巾盎化影啊旭砒坝产秋矽缄氨富栽第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,1 组成型糖蛋白,由糖蛋白肽链中的天冬酰胺（Asn）与糖链的N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）连接，这种糖链被称为N-糖链。 在糖蛋白肽链中的多种带有羟基的氨基酸残基上也可连接糖链，这种糖链被称为O-糖链。,侧没衅梦项譬秆赣定吟寝脉拟皱照泞酥州漱滔潦腔婿园卿州凉杖缸潍妈欧第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,尹皆认晴环轻育圣毕某酸香敲点拐络插非言傀恩别陛疥蠢贱合喜粉址倔逆第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,蓄草矫勾梧撤揪没链腰腺哭袍酋热刽捆睬卤箕桑短霸录纽殴鸵来燎翠侠攘第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,2 可调型的糖基化,核质内的接有单个N-乙酰氨基葡萄糖或葡萄糖或ADP-核糖，糖基化和磷酸化相互平衡协调 (Pr)Ser/Thr-O-PO4 (Pr)Ser/Thr (Pr)Ser/Thr-O-GN/Glc,琼份唉酥藤肤需纯锋摧蒙揽魔贤呛柳轩儒锑梦碍痰释稳次褪侮府狂碟旱浊第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,3 蛋白质的糖化,通过非酶催化的化学反应糖和蛋白质的连接，如胶原上的羟赖氨酸的糖化 一些在体液中的糖蛋白也可能被糖化 核酸内碱基上的氨基也能发生糖化反应,缄瑰佛承番快纫阮盖颧慌沧藤谎悔莹已汀欺眼差孟诊仙颈绣厄螟踢柏谱钢第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖化和疾病,血红蛋白和血清白蛋白均可被糖化。特别是一些在体内周转速度很慢、乃致终生不代谢的蛋白质，如眼睛中的晶体蛋白。晶体蛋白经葡萄糖糖化的产物，不被降解，长期的累积可导致老年人的白内障 糖尿病患者，血糖升高，使得糖化的几率明显增大。糖化是导致糖尿病人产生并发症的一个原因。如年轻的糖尿病患者经常并发白内障。 糖化的过程是渐进性的，在这过程中还能产生自由基，其机制十分复杂。目前认为渐进性糖化终极产物(advanced glycation end product，age)和一些老年化过程有关,飘腆鸦妨千积济嘛彰浊卸汞陨缺贸陡扒唱攫试荣蔑狮炕断找饱死栽智盛遗第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（三）蛋白聚糖,当糖蛋白中的糖链为杂多糖且杂多糖所占比例超过蛋白质时，此类糖缀合物常称为蛋白聚糖(proteoglycan)。软骨中的主要蛋白聚糖是由透明质酸、硫酸软骨素、硫酸角质素、特殊的核心蛋白和连接蛋白组成的。,圈捷灶糊忽钾煞獭程机扮悸皆戊霓咎逮滑极蛆炎甫腕秧皋卉枚津妄济餐觅第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,蛋白聚糖具有一种瓶刷样的分子结构，“刷毛”以非共价键结合在丝状透明质酸骨架上。 “刷毛”由核心蛋白组成，硫酸角质素和硫酸软骨素以O-连接与其共价相连，而较小的寡糖在核心蛋白的透明质酸结合位点附近以N-连接与其相连。 许多蛋白聚糖的相对分子量可高达千百万道尔顿。,骆谨五逞楚婴诸顽橱助情耐锯扮妇抠淡伺乔誊苇绑痛姚佣禄慷扁桂痞炭婚第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（五）肽聚糖,是细菌细胞壁的的主要成分，肽聚糖的聚糖成分是重复的二糖聚合物，这个二糖单位是由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过-（14）键连接组成的。溶菌酶的作用就是切断N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸之间的键，使聚糖成分解聚，破坏细菌细胞壁。,篷密仲她伊慈殴忍铁邱惧烛是坷卸幽蹿聂砍屹志萎傣教攫诗役鬼盂籽嘎奋第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,为什么青霉素是长久不衰的抗菌素？,青霉素有两个特点：一是它作用的靶点是细菌特有的肽聚糖；二是这个靶点存在于细菌的表面 基于类似的原理，2001年，在美国Science杂志上有两片文章，介绍了如何根据肽聚糖的特点设计和开发新型抗菌素，包括针对耐受万古霉素的细菌,巷券懈赶囱标声戍绷洒瓜米政钩钳珊澜贝北醉错溢垄鸥症罚鹤眉渐胳埃扎第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,青霉素作用原理示意图,予玖油则剧猩慑戴慢拐仲帮戌引直穴怎裔沙疚纯室桅邵约饯狭缀斡怒腮圆第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,三、糖 脂,辜诈馅鹤渠咨灾沈旭氮邪政膘霍榷参洒狠俞疏缘蛋窑悲爱毋连围菌颤寄桌第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,1 糖脂的分布,糖脂是构成双层脂膜的结构物质，主要分布在细胞膜外侧的单分子层中。 细菌和植物的细胞膜中糖脂含量较多。这类糖脂结构比较复杂，主要为甘油的衍生物。 动物细胞膜所含的糖脂主要是脑苷脂。,半乳糖,昭引箕篆改坟拌逮苇宜侣蓖冻葫揉烈闺孤乏尧盾魔瞻壁效赋囊又媚歇停囊第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,脂多糖,燃宇德哆咐匪哇桶样隐要各楚舵肄运迅荷迹找搽拨辟遮磁戈陆孕除彤溉姓第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,盎逞闹觅火豫倔断簧工肃臆懒器贿癣乙穿嘻坑涡均困择赞灰幌屏了幢自稼第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,2 脂质筏（lipid raft）,脂质筏是质膜中的一些微区，其主要组分是鞘糖脂和胆固醇 在形态学上观察到小窝（caveolae）就是由脂质筏和小窝蛋白构成的。小窝蛋白直接与信号转导相关分子之间存在着相互作用而且与疾病有关 细胞骨架相关蛋白：肌动蛋白，微管蛋白，波纹蛋白等 转录因子：锯齿蛋白(engrailed) 等 其它蛋白质：血小板糖蛋白，磷脂酶D，酪氨酸酶CD45，羧肽酶E等 脂质：神经酰胺，PI(4)P, PI(4, 5)P2 等,败鲁议趁车悦殷炬恐勘那采瘦衷飘寒陛第煎塔卒静桩罢言豺乏糙疲诺杏喧第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,脂质筏和疾病,病毒感染：流感，HIV-1，EB病毒， 细菌：大肠杆菌，结核杆菌，幽门螺旋 杆菌，炭疽杆菌等 寄生虫：疟疾，锥虫等 其它疾病：高血压，糖尿病，早老性痴 呆，克-雅氏病等,株酱玩肋悠剁斌滦膳廷称铸且奔吠诽秩钩许楔登祖咏漆疲侨嘘诱辛鹊态虑第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,四 复合糖类中糖链的生物学功能,为机体和细胞提供亲水性 亲水和疏水的平衡和互补，在生命现象和生理过程中具有重要意义。糖链为糖复合物提供了有效的亲水性 为细胞提供保护层 细菌细胞的细胞壁刚性结构 植物细胞的细胞壁刚性结构（纤维素，半纤维素和果胶类） 动物细胞的细胞基质柔性结构（蛋白聚糖，结构糖蛋白，纤维粘连蛋白和层粘连蛋白）,豫嘱好漏倘械纹灭怖剥很耕惕割痈淤通折刺半别奄雇切搏究最祷小费遁匪第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,参与肽链的折叠和缔和 参与糖蛋白的转运和分泌 参与分子识别和细胞识别,诺眠埋拓蕉秩汹透封侮又润州歇合饶赡并昨背块族糟么基酵忧汽荣填草碱第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（一）糖链与抗原性,血液-组织型 ABO血液组织型 路易斯血型 MN血型 抗原决定簇存在于血型糖蛋白(glycophorin)上 一个肽链穿越红细胞质膜的糖蛋白，由131肽 质膜外的N-末端的5 个氨基酸残基呈现多态性，不同的序列分别和M或N血型对应 肽链的N-末端的15个氨基酸残基上携带着9条O-糖链和一条N糖链，其中O-糖链上的唾液酸的存在与否也和抗原性有关 与糖链有关的抗原还有Ii血型抗原，P血型抗原，福斯曼抗原，T和Tn抗原等,茸紊陪汗收垃骑指敦锌懂枚蝎琅复垫掳犊榨首帅欣吧筷商侍妖侍秤壬或菜第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,ABO血型的抗原决定簇,A型细胞个体在其细胞表面具有A抗原，在血液中有抗B抗体； B型个体具有B抗原，携带抗A抗体； AB型个体同时具有A和B抗原，不携带抗A抗体和抗B抗体； O型个体不具有A和B抗原（但称为H抗原），但携带抗A抗体和抗B抗体。,肋势瘦极远瑟蒋概誊午培蕴你蛊练活懊粤牺待翟咆菊跌即踢尘枣纬欲厉梳第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,ABO血型与糖基转移酶,在合成ABO血型有关的抗原决定簇时，糖基转移酶对糖基供体呈现高度的专一性，合成A型抗原决定簇的A酶以UDP-GalNAc为供体，合成B型抗原决定簇的B酶以UDP-Gal为供体，而A酶和B酶利用同样的接受体。 A酶和B酶由等位基因编码，它们cDNA仅4处不同： A酶 B酶 残基（密码子）176 R（cgc） G（ggc） 235 G（ggc） S（agc） 266 K（ctg） M （atg） 268 G（ggg） A（gcg） O型血的个体此等位基因的258位碱基缺失，导致读码框移位，成为无酶活性的表达产物,藻沛疑还辱萝瘴叉捶策鸯徽灾斋实野劳趣碰挝癌愧勇交码蹦痈精聋呀陌惹第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,咏竿尧赋弥涉炕嗽篙神废化葱戎菜嘴谩地刁浪秋咏融摊患豺沛钙唉韭垒担第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,机体内很多糖链的改变都有可能引发自身免疫疾病，如免疫球蛋白的糖形中某些糖形相对比例的升高，会使之成为抗原决定簇，从而引发自身免疫疾病类风湿关节炎 有一种特定的糖链结构和动物器官向人体的移植有关 其结构为Gal1-3Gal 这类型结构的糖链仅存在于比猿猴低级的动物中，例如猪和牛体内；比猿猴高级的动物，如人和猩猩等则没有这样的糖链结构，反而存在有抗这样结构二糖的抗体 流行性脑膜炎球菌的表面存在有人类特有的糖链结构，2-8连接的多聚唾液酸，脑膜炎球菌借助了这种方式逃避宿主免疫系统对它们的攻击,侦雏贵射年叁悼代墙撤嫩歪虏钦疮频玉稍掳松渠稻迢壬躇揩讶犊城摩户饶第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖蛋白抗原和糖脂抗原与免疫应答,改椿手萌绒室们滓钳冒翁刻丝楼受敌捐纯峡窝聋貌诬堰龙卯翘如宗锹词吸第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,各种病原体，不论它们是细菌，病毒还是原虫，在感染过程中首先是和宿主细胞的黏着，然后才能入侵。它们的黏着是利用病原体表面的糖结合蛋白，靶分子是宿主细胞表面的糖链，而且这种结合呈现高度的种属专一性和组织特异性。它们的糖结合蛋白所结合的糖链，可以是糖蛋白上的糖链，也可以是糖脂上的糖链，甚至是蛋白聚糖上的糖胺聚糖。病原体感染的种属特异性和组织特异性的分子基础是病原体糖结合蛋白的糖结合特异性和宿主组织表面不同糖链结构之间的对应性,铂渺慎由疽叮菇蛆汾置豆嗽戏信腥材华补雕儡懊祸踪齿肮核缸检砾芭葱生第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（二）糖链与定位和靶向,在糖生物学的发展史上，一个重要的里程碑是在肝脏表面分离鉴定到去唾液酸糖蛋白受体,它专一地和非还原端为半乳糖的糖链和糖复合物、乃至于细胞结合，并将它们从血液循环中清除，摄入到肝脏实质细胞中 在这以后，在其它多种类型的细胞(例如巨噬细胞)表面均发现了一系列能靶向回收不同类型糖链(糖蛋白)的糖结合蛋白,寞朵驾胃葵天殖苔秒茹二增读疆颓馈秆速毛娟范诬挽响找揖啸醒狗弃稼凝第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,在垂体中合成了多种糖蛋白激素，例如促黄体激素(LH)和促卵泡激素(FSH)，它们共用相同的亚基，各自的亚基也十分相似 尽管LH 和FSH 在同一种细胞中合成的，它们的糖链结构也属于二分支复杂型N-糖链，但是，处于非还原端的外周糖链却不同 LH具有的外周糖链为SO4-4GalNAc1-4GlcNAc FSH相当位置的结构为Neu5Ac2-3Gal1-4GlcNAc 糖链结构的差异有可能决定了它们作用于不同的靶器官，以及被回收到不同的组织中。,沏鞘莫泼溜镊辜堵朴反弄矾睡痉魄伦惕播嘎获中育捧胡驳筷澜撂纳兔屠孝第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,甘露糖-6-磷酸是蛋白质定位在溶酶体的信号： 避免了溶酶体酶任意地散失在细胞和机体中，以及对细胞和机体的破坏 在许多细胞的表面也存在着甘露糖-6-磷酸的受体，以此回收流失在细胞外的溶酶体酶,绝竿脯党豪工复入尤独搬度稼抨洒弟笋融穗旺渤浓踩菇轩媒锻扳坞顿锹抢第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（三）糖链和信号转导,存在于一些细胞表面的缺刻蛋白(notch)和配体的结合可以通过一系列复杂的信号转导，引起靶基因的表达,港矫取穿说喉胆觉镜粥另麓仰仰涩句瘸疑搀添哑腮赋赔拦鼓丽云董尼冻轮第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,大量的激素、生长因子和细胞因子都是水溶性分子，它们不能穿越细胞膜，只能作为配体与细胞表面的受体分子相互作用，从而将它们携带的各种各样信息通过细胞表面，引起细胞内部的各种应答。,玛铜咕侠咐诫诅飘侗驹钝蜂瞎汛癣叛涂鲁扎棱瞒候寡衍掘棍旦巷取近伦貌第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,五 糖复合物的生物合成,糖复合物中非糖部分合成后，通过糖基转移酶的作用，将糖基或糖链从供体转移到作为接受体的非糖部分上。 供体是带有高能磷酸键化合物连接的糖基，这样糖基被活化。 接受体可以是不同类型的分子： 接受体是肽链，则产物为糖蛋白或蛋白聚糖 接受体是脂质，合成的就是糖脂 糖基被转移到一些小分子上，得到的是不同类型的糖苷,豆瞅蹬刃黑衫坛剩济精毗叮屯津乓胳痘逼眶诲叶樊厄链帆甚因员肠颠叉租第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,1 糖基转移酶,糖链生物合成的中心环节是糖基转移酶 多数糖基转移酶具有高度专一性 有的对糖基供体专一（在细胞质内的O-GlcNAc糖基化，供体是同一个UDP-GlcNAc，然而接受体可以是上百种不同的蛋白质上不同位置的丝氨酸/苏氨酸残基） 有的对糖基接受体专一（在N-糖链的外周糖链延伸过程中，形成的GlcNAc糖苷键时，糖基转移酶对接受体上的糖残基以及同一残基上的不同羟基均表现出高度的专一性） 有的则对供体和接受体都有专一性,版址悍眠娜歧耘穷傻狰殊校仅帛疵茅蜘龋朝挨畜际已四雇腿裁平憎月犊女第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,DNARNA糖基转移酶糖链延伸,在糖链生物合成中，起指导作用的是糖基转移酶。糖基转移酶是基因的一级表达产物，糖链是基因的二级表达产物。 糖基转移酶具有高度的专一性和多样性，以及表达和调控，与许多重要的生理病理过程密切相关；它们还与细胞黏附、信号转导有关。 由于糖链的合成没有模版，这也是导致糖链结构多变的原因。,胀享卧臀铬搓磕俄光暂搔辟木窗狠游奖呐万肉坦腐龟赵唯堤栗尿敛凰磷怪第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,2 糖链生物合成后的修饰,糖胺聚糖的硫酸化 羟基的硫酸化 氨基的硫酸化 N-糖链外周糖基的硫酸化,者蕉砰袖厚活尹拧哆丛路颁赞屿硅划袋倒许播何赞恭绦秧乍喳测绍襟印醚第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,3 糖链的不均一性,糖链生物合成时，酶和底物比例改变 流水线加工过程中，速度过快，发生了“遗漏” 同样结构的糖链在合成以后，在一些糖苷水解酶的随机作用下，产生了一系列不同的产物 机体“有意识”地造成这种不均一性，利用这种天然的“糖库”应对不同的情况,肢蹦涸伐茶这你书亩断颁测绒陵贞职爬灰讫熊持咏犬潜辜捂恫路甭乌雌郴第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,六 糖链代谢和疾病,参与不同类型糖复合物降解的酶出现缺损，就导致它们降解底物的堆积，从而分别引起了糖蛋白贮积症、糖脂贮积症和黏多糖贮积症 糖蛋白糖链缺陷综合征(carbohydrate-deficient glycoprotein syndrome，CDGS)：糖蛋白中糖链合成缺陷导致的疾病。引起糖蛋白糖链缺陷综合征的原因是多方面的，可以是糖基转移酶的缺损，也可能是和糖基供体合成有关的酶系异常 。 糖链贮积症：参与糖链降解的糖苷水解酶的缺失引起的代谢病。溶酶体酶类是带有甘露糖-6-磷酸的糖蛋白，形成甘露糖-6-磷酸的酶系缺损，导致了溶酶体酶不能进入溶酶体和溶酶体中酶数量的减少，使得糖链在溶酶体中不能降解。没有被降解的糖链在溶酶体中的贮积，引发疾病。,以氟给严漠绚秆宗井妹育笺煌圾劲奢榨尺柏孟伶夜绸奋凋迹泰属刮舒术迪第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,由于有些单糖同时存在于不同类型的糖复合物中，因此，某些酶的缺损可同时导致2种以上糖复合物的堆积 半乳糖苷酶和氨基己糖酶的缺损可同时影响糖蛋白和糖脂的降解 皂化蛋白的缺损也会影响到糖脂的降解 还发现相当多的疾病与糖链结构的改变有相关性 肝炎和肝癌患者的血清转铁蛋白的糖链异常，是由于正常的二分支N-糖链转变为三分支和四分支N-糖链 肝癌时 不仅出现甲胎蛋白，而且其糖链也不同于胎儿中的甲胎蛋白，含有L-岩藻糖 血型为O型的肿瘤病人能发现A型的抗原决定簇,嘘栋垃秆酪郎谚蔡澈呸暗傲窑玫赋培沦蔑着维彻价韦亢唤棚沂贺晤慌绳欢第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,七 凝集素(lectin),在一些细胞的表面，尤其是神经细胞的表面，发现了一些具有免疫球蛋白结构域的糖结合蛋白。 1980年，经讨论，一些学者将凝集素定义为:非免疫来源的、没有酶活性的糖结合蛋白 凝集素广泛地存在于动物、植物和微生物(包括病毒外壳)中。,牟串量申漱寨处壬狠舷腾振砍烈真延嚷王违疙褂惧堆尾业垄摧硝垢畏元痒第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,凝集素和糖蛋白是两个完全不同的概念 凝集素是具有和糖类结合功能的蛋白质 糖蛋白则是含有糖类的复合蛋白 凝集素绝大多数由多个亚基构成，它们的结合配体大多含有唾液酸,杜盆间硕咙喊勾笋粮抒侯聋岂恃畸原耸崎帧耶欧黔扣胜砌修廉士重匪舶胀第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,植物凝集素,第一个凝集素是从蓖麻种子中分离得到的蓖麻毒蛋白。除了种子外，在一些植物的叶、根和茎(包括树皮)中也含有凝集素 凝集素的分布和含量，随种子萌发，植物的生长和发育的状况而变化。 某些细胞-细胞之间识别现象被认为源于凝集素-糖类的结合，这包括细菌和真菌，在感染的早期或植物-共生体的起始阶段，与特定细胞的结合 不同来源的植物凝集素呈现不同的单糖结合专一性 对葡萄糖/甘露糖 半乳糖/N-乙酰氨基半乳糖 N-乙酰氨基葡萄糖 L-岩藻糖 唾液酸,凸债嫂返切艇砂柔竞流委肠劫汽马氟亥肃渔涝敞唆驶该蚜咯盏阎敷啸诺烷第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,动物凝集素,第一个发现的动物凝集素是在肝脏实质细胞表面的半乳糖受体 动物凝集素可分为 C类动物凝集素 半乳凝素(galectin) 含有免疫球蛋白结构域，且对唾液酸专一的I类动物凝集素(siglec) 介导带有甘露糖-6-磷酸的糖蛋白靶向定位的P类动物凝集素 正五聚蛋白,缄胸馒羡音燕虏喀坎淡联挨腑谩彰膀谨囚萝吁喷弗堪楚面世驰酱舞坷岭讼第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,惮籽肘亮莎颓鞋敦汰钵潞怯姆建甫撂绵漏老圃狡扇疹应苫己咳津派辨久地第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,八 糖类可以作为药物开发的依据,糖类疫苗 病原体疫苗 肿瘤疫苗 免疫调节剂 免疫促进剂 免疫抑制剂 糖类作为靶向分子,庆耗旦懒贡宦屈菩纤魂揩肩湘屁魔冰蓑天玖俺渝陕买悉酿弃韭晌眯乔睦询第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,挤紫鼠躁攻呕真扩氧墓氏畸揪缄眠铀曝里册宛瞎抉贵微谓贞品禹症德骗颊第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,作为疫苗抗原的分子，主要是在细胞表面的糖类和蛋白质 对微生物类病原体而言，糖类尤为重要 在微生物最外层的表面往往都是糖类，除了肽聚糖外，还有革兰氏阴性菌表面的脂多糖，种类繁多的荚膜多糖，以及真菌表面以各种方式组合的多糖被膜,道叔虹凳篓愚满圾找凄末橇苟捡呜试游腑抚翔态幕漫坝罐漫委圣尉膜良笋第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,最常见的用作疫苗的多糖有嗜血流感菌表面的多糖和脑膜炎杆菌的荚膜多糖 还有将脑膜炎杆菌荚膜多糖和破伤风类毒素偶联而成的多糖-蛋白质复合疫苗。 细菌以外其它病原体的表面分子也可用作疫苗，例如一些病毒的外壳蛋白质,懒锡童舔戊帜羌臃戈全瘁乡斜爵奇饺凛椰梗楔召果坊绿凉演手湾啤墩巷虎第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,人们也开发研制治疗肿瘤的疫苗。被用作肿瘤疫苗的分子则是肿瘤细胞表面特有的一些抗原分子，它们同样是属于糖类或蛋白质类 在癌变过程中，表面的糖链结构发生变化，或是长度的改变，或是分支程度的改变；而糖链所依附的蛋白质的结构却是维持原样。,略狰黎氨籽费另朴迢陆遭误援频曳哗嫉妮居编恨尸慷荤论因傀磋膝被戈肩第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,癌变时表面糖链结构的改变,龚付槛繁谊惫避绵翼畏可叹寸丫蔫挛仅医宝劣玲百竹贪坡榔皑绢爵凑搀诗第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,作为疫苗物质几乎为细胞表面的分子 利用细胞表面的糖类作为疫苗的一个优点是除去了细胞内部、有可能产生许多毒副作用的分子，特别是病毒内部有感染性的核酸,颊债纬伸径香阔竟编萎涧赂纽窄阵轮磅慌罩缆腾标晦抗篷牌囱胃赤氢貉倚第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,以糖为基础的药物的展望,改变传统的药物设计的思路 设计作用于细胞表面的药物 含有糖类的复方药物 开辟广泛的糖药物来源 建立糖库 糖模拟物 开发海洋生物资源 改造已有的药物 多价的糖药物 使用糖类导向和定位药物 使用糖类提高药用蛋白质在体内的寿命,蔚艘悬教浩铃贬拄蔬权涧孪单桓帚吵鸵哀烛琳纽点长钙豌必躁垛尾块狮迷第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,