實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)結(jié)構(gòu)于膜蛋白
5 678 9:;8序列子（其中 5是除脯氨酸外的任一氨基酸）中的 1&*才具有結(jié)合能力，序列子也被稱為糖基化位點(diǎn)，可通過(guò)蛋白質(zhì)的序列分析預(yù)測(cè)。圖 2 3+糖鏈與多肽鏈連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu) ++,連接糖鏈?zhǔn)翘堑鞍滋擎溩钪饕念愋�，已�?jīng)發(fā)現(xiàn)有上百種。 ,連接糖鏈又可分為三種亞型：高甘露糖型（;)!; <’**%&7 (#=7）、復(fù)雜型（$% (#=7）和雜合型（;#?8)@ (#=7）。它們都有一個(gè)共同的五糖核心結(jié)構(gòu)（A’*2 ."$,1$3），但與核心結(jié)構(gòu)相連的外側(cè)鏈結(jié)構(gòu)不同（圖 22）。高甘露糖型糖鏈的外側(cè)鏈為 3 BC個(gè)甘露糖。大多數(shù)復(fù)雜型的外側(cè)鏈可出現(xiàn) 3 BD個(gè)糖鏈分支，分支末端常連有唾液酸。根據(jù)其形狀、變調(diào)性及可作為識(shí)別標(biāo)志等特點(diǎn)，稱之為糖鏈的天線結(jié)構(gòu)。例如，人血清轉(zhuǎn)鐵蛋白含有二天線和三天線糖鏈結(jié)構(gòu)，是反映體內(nèi)蛋白質(zhì)糖基化整體水平的一個(gè)測(cè)定指標(biāo)。雜合型的糖鏈則兼有以上二者的結(jié)構(gòu)，多見(jiàn) 第三章 "糖復(fù)合物"!圖 ! !" #連接糖鏈實(shí)驗(yàn)室噴霧干燥機(jī)結(jié)構(gòu)于膜蛋白和分泌蛋白。 ""免疫球蛋白 $%&在兩條重鏈 ’(段 )*+的 ,-.+/0位點(diǎn)上各結(jié)合一條 #連接糖鏈。糖鏈可有 !1余種不同的結(jié)構(gòu)變化，對(duì)維持 $%&分子的空間構(gòu)象起重要作用（圖 !2）。""（二） 3連接糖蛋白 ""糖鏈的 !乙酰半乳糖胺與多肽鏈的絲氨酸或蘇氨酸的羥基連接，形成 3糖苷鍵，糖鏈即為 3連接糖鏈，也稱 3連接聚糖。連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)為： &45#,( ! 3 678 9 :;8（圖 !++）。此種 3連接類型較為常見(jiàn)，最初在頜下腺、消化道及呼吸道等的黏液中發(fā)現(xiàn)，因而又稱黏蛋白型糖蛋白連接。膠原蛋白中存在 &45 " 3 <=-糖鏈連接方
>8? 678 :;8（++@） >8? >8? :;8（++A） >8? 678（+!1） >8? 678（+!+） :;8 >8? >8? :;8（+!B） >8? 678 >8? 678。$%,分子的 3連接糖鏈已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有 B種（圖 !@）。 ""黏蛋白（CD(E.-）是一類結(jié)合有成簇狀存在的 3連接糖鏈的糖蛋白家族，含糖量超過(guò) @1F，多肽鏈中富含絲氨酸和蘇氨酸的串聯(lián)重復(fù)序列。黏蛋白有分泌型和膜結(jié)合型兩種。其中，分泌型的主要見(jiàn)于黏液中，由于分子中所結(jié)合的唾液酸和硫酸基帶較多的負(fù)電荷，及 3連接點(diǎn)附近的糖鏈與多肽鏈的相互作用，使得分泌型的黏蛋白的結(jié)構(gòu)非常伸展，也帶來(lái)黏液的高黏滯度。因此，分泌型的黏蛋白可作為上皮表面的一種天然保護(hù)性屏障。膜結(jié)合型的黏蛋白參與了一些細(xì)胞間的識(shí)別和黏附作用。 ""糖蛋白一般可結(jié)合 G H!1條糖鏈，每條糖鏈含 + H!1個(gè)糖基，如人促紅細(xì)胞生成素（ 78=I;8?J?E7IE.， 圖 ! 2" $%&分子鉸鏈區(qū)糖鏈的空間結(jié)構(gòu) "!第一篇 #生物分子的結(jié)構(gòu)與功能圖 ! "# $%&分子 ’連接糖鏈結(jié)構(gòu) ()*）有三個(gè)結(jié)合于 &+,-.，!/和 /!位點(diǎn)的 0連接糖鏈和一個(gè)與 1234-5連接的 ’連接糖鏈。蛋白質(zhì)常有多個(gè)潛在的糖基化位點(diǎn)，如 $%&的 "個(gè)糖基化位點(diǎn)中， 673（--"）和 673（-!5）僅為潛在的糖基化位點(diǎn)。對(duì)于同一個(gè)糖基化位點(diǎn)，是否連接糖鏈，及所結(jié)合糖鏈的長(zhǎng)短等與組織類型及表達(dá)階段有關(guān)。蛋白質(zhì)肽鏈相同，但所結(jié)合的糖鏈不同的一組糖蛋白為糖型（%89:*;*3<+）。>$連接（錨定）糖蛋白 ##糖磷脂酰肌醇（ %89:*)7*+)7?@AB98A,*+A@*8，=>$）與多肽鏈連接，此類蛋白質(zhì)稱為 =>$連接糖蛋白或 =>$錨定糖蛋白。
=>$的結(jié)構(gòu)為：磷酸乙醇胺甘露糖甘露糖甘露糖葡糖胺磷脂酰肌醇（圖 !!）。=>$一端通過(guò)磷酸乙醇胺的氨基與肽鏈的 C末端的羧基以酰胺鍵連接，另一端則將磷脂酰肌醇的脂酸鏈插入質(zhì)膜。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)約 "D余種 =>$連接糖蛋白，如脂蛋白脂肪酶、乙酰膽堿酯酶和 "E核苷酸酶等。這種被連接于細(xì)胞膜外層的蛋白質(zhì)比其他類型的膜內(nèi)在蛋白具有更大的活動(dòng)度，并可在磷脂酰肌醇特異的磷脂酶作用下從膜上被釋放出來(lái)。二、糖蛋白的功能 ##糖蛋白的生物功能十分廣泛，包括組織構(gòu)成、底物催化、分子轉(zhuǎn)運(yùn)、潤(rùn)滑保護(hù)及分子識(shí)別和黏附等，其中許多重要功能的發(fā)揮與其糖鏈的作用密切相關(guān)。糖鏈對(duì)糖蛋白的理化性質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)和生物活性等產(chǎn)生較大的影響；糖鏈的序列及構(gòu)象中蘊(yùn)藏著結(jié)構(gòu)信息，通過(guò)糖糖及糖蛋白分子之間直接或間接的相互作用，參與了細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的分子識(shí)別和黏附，是糖蛋白極為重要的功能，以下將著重介紹糖鏈及糖蛋白結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系，這對(duì)探討糖相關(guān)性疾病的發(fā)病機(jī)制及將糖應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)具有重要意義。 ##（一）糖鏈對(duì)糖蛋白理化性質(zhì)、空間結(jié)構(gòu)和生物活性的影響 ##蛋白質(zhì)結(jié)合糖鏈后，其分子大小、電荷、溶解度及穩(wěn)定性等會(huì)發(fā)生改變，如含多唾液酸糖鏈的糖蛋白的電負(fù)性增加， $%&分子去掉部分糖鏈后則出現(xiàn)分子聚集現(xiàn)象，并易受蛋白酶的降解。糖鏈還參與了糖蛋白新生肽鏈的折疊、亞基聚合及分揀和投送等過(guò)程。如運(yùn)鐵蛋白受體上 &+,-"4糖基化位點(diǎn)經(jīng)基因突變?nèi)コ�，不能形成正常的二聚體，影響其轉(zhuǎn)運(yùn)功能。溶酶體內(nèi)酶類的定位，需要在高爾基體內(nèi)將酶的 0連接糖鏈末端的甘露糖轉(zhuǎn)變成 5磷酸甘露糖，并與溶酶體膜上的 5磷酸甘露糖特異受體結(jié)合。含非磷酸化甘露糖糖鏈的溶酶體酶不能進(jìn)入溶酶體，引起溶酶體酶缺乏性代謝病。一些酶類的活性依賴于其糖鏈的存在， FG= C*&（羥甲戊二酰輔酶 &）還原酶去糖鏈后活性降低 HDI以上。 J1F（促卵泡素）、KF（促黃體素）和 61F（促甲狀腺素）等多種糖蛋白類激素的糖鏈直接影響激素與相應(yīng)受體的親和力和作用效應(yīng)。 ##（二）糖蛋白在分子識(shí)別和黏附中的作用 # #4L糖蛋白在細(xì)胞間分子識(shí)別和黏附中的作用 ##受精是卵細(xì)胞與精子識(shí)別并融合的過(guò)程。小鼠卵細(xì)胞透明帶中含 M>4、M>-、M>!三種糖蛋白。 M>!是與精子結(jié)合并引發(fā)頂體反應(yīng)的主要糖蛋白。
M>!含有 ’連接聚糖，用化學(xué)方法去除 ’連接聚糖可抑 第三章 (糖復(fù)合物"!制精卵結(jié)合，而用內(nèi)切糖苷酶 !切去 "連接聚糖卻沒(méi)有影響；加入 #$%半乳糖也可以阻斷精卵結(jié)合。((炎癥浸潤(rùn)是循環(huán)中的白細(xì)胞被招募到炎癥部位的血管內(nèi)皮細(xì)胞上，滾動(dòng)（ )*++,-.）、黏附和透出血管的過(guò)程，與內(nèi)皮細(xì)胞表面的選凝素（ /0+012,-）和白細(xì)胞上的特異糖配體的識(shí)別和結(jié)合有關(guān)（圖 &’）。選凝素是含糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域（ 34$）的凝集素樣糖蛋白，包括 5、 6和 %選凝素三種，主要分布于白細(xì)胞（ 5選凝素）、內(nèi)皮細(xì)胞（ 6選凝素）和血小板（ %選凝素）。與選凝素特異結(jié)合的糖配體是唾液酸化的 507,/抗原（8509，850:）。血管內(nèi)皮細(xì)胞的 6選凝素在炎癥時(shí)表達(dá)增加，它通過(guò) 34$與白細(xì)胞的 8509、850:等結(jié)合引起初始階段較弱的黏附，后期有多種其他分子參與兩種細(xì)胞間較強(qiáng)的黏附。淋巴細(xì)胞歸巢（;*<,-.）是淋巴細(xì)胞從循環(huán)中再回流到淋巴組織的過(guò)程，所涉及>糖蛋白在細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間分子識(shí)別和黏附中的作用 ((細(xì)胞外基質(zhì)中和細(xì)胞表面含有多種細(xì)胞黏附分子（10++ :?;0/,*-<*+01@+0/，3AB/），它們幾乎都是糖蛋白。 63B是細(xì)胞黏著并進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外代謝交換和信息傳遞的外環(huán)境，主要由糖蛋白（膠原蛋白、彈性蛋白、纖連蛋白、層連蛋白）、蛋白聚糖和透明質(zhì)酸等構(gòu)成，纖連蛋白（ C,D)*-012,-，!-）和層連蛋白（ +:<,-,-， 5-）是 63B中的黏附分子。細(xì)胞表面的黏附分子為跨膜受體，包括整合蛋白（ ,-20.),-）、鈣黏蛋白和免疫球蛋白超家族等。
以下僅簡(jiǎn)要介紹 !-和 5-及整合蛋白的分子結(jié)構(gòu)和功能。 ((（E）纖連蛋白 (纖連蛋白是 63B的主要糖蛋白成分，由成纖維細(xì)胞分泌。 !-的相對(duì)分子質(zhì)量為 ==F FFF G =HF FFF，由兩個(gè)相似的亞基組成二聚體，以羧基末端的兩個(gè)二硫鍵連成 “I”形結(jié)構(gòu)。每個(gè)亞基上特定的重復(fù)區(qū)折疊構(gòu)成 J個(gè)球狀的結(jié)構(gòu)域，可分別與 63B中的多種成分和細(xì)胞結(jié)合（圖 &J），結(jié)構(gòu)域之間的肽段對(duì)蛋白酶敏感。 !-含 4K$（ A). K+L A/M）序列，并通過(guò)它與細(xì)胞膜上特異的整合蛋白受體結(jié)合，人工合成的 4K$短肽可抑制 !-與受體的結(jié)合。 !-的含糖量為 HN G=FN，每個(gè)亞單位上可有 O GH個(gè) "連接糖鏈，集中分布在與膠原蛋白結(jié)合的結(jié)構(gòu)域內(nèi)，其影響 !-與膠原蛋白的結(jié)合力及對(duì)蛋白酶的抗性。存在于 63B中或細(xì)胞表面的 !-為不溶性的 !-纖維， !-還有存在于血液和體液中的溶解形式。不同組織來(lái)源的 !-糖鏈結(jié)構(gòu)有差別。 !-與肝素、纖維蛋白、膠原蛋白、 $"A、細(xì)胞及與肌動(dòng)蛋白和蛋白聚糖等的結(jié)合，可引發(fā)一系列細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外的變化。因此， !-的組織分布和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)決定了 !-是具有多種生物學(xué)功能的糖蛋白，參與細(xì)胞的增殖、分化和遷移、血液凝固、炎性浸潤(rùn)等多種過(guò)程。圖 & ’(白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞的分子識(shí)別 圖 & J(纖連蛋白的結(jié)構(gòu)域示意圖 ((（=）層連蛋白 (層連蛋白主要存在于基底膜中。基底膜也是 63B的一種形式，除 5-外，還包括巢蛋白（0-2:12,-，-,?*.0-）、硫酸肝素蛋白聚糖和 !型膠原等。 5-的相對(duì)分子質(zhì)量為 PHF FFF G QFF FFF。5-分子由 &個(gè)不同的亞基（!，"，#），通過(guò)二硫鍵連接形成長(zhǎng)約 JF -<的十字型結(jié)構(gòu)（圖 &P）。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)每種亞基又有 & GH個(gè)類型，可組合成多種 5-分子。
5-結(jié)構(gòu)中有與 5-受體結(jié)合的 4K$序列，這類 5-受體也為整合蛋白家族成員。 5-還有巢蛋白、硫酸類肝素蛋白聚糖（主要為串珠蛋白聚糖， M0)+01:-）、!型膠原及細(xì)胞的結(jié)合區(qū)。這些分子通過(guò) 5-相互交織，構(gòu)成基底膜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)； 5-與上皮細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞的結(jié)合，有助于將這些細(xì)胞黏著和固定于基底膜上。 5-對(duì)腎小球基底膜的結(jié)構(gòu)及濾過(guò)功能起重要作用。 5 !!第一篇 *生物分子的結(jié)構(gòu)與功能含糖為 !"# $ !%#，主要為 &連接糖鏈。用 &連接糖鏈合成抑制劑衣霉素處理后的 ’(，則對(duì)體外培養(yǎng)細(xì)胞的鋪展性生長(zhǎng)起抑制作用。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)， ’(有促進(jìn)多種腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)、浸潤(rùn)和轉(zhuǎn)移的作用。除上述提到的整合蛋白受體外，與 ’(結(jié)合的還有一類非整合蛋白受體，可識(shí)別 ’(分子中的寡糖，如細(xì)胞膜表面的 !!，)半乳糖基轉(zhuǎn)移酶。 **（+）整合蛋白 *整合蛋白廣泛存在于各種細(xì)胞膜上，是由 !和 "兩個(gè)亞基構(gòu)成的異二聚體糖蛋白， !和 "亞基的相對(duì)分子質(zhì)量為 ,----$ !.----。!亞基有 ")種， "亞基有 ,種，它們所組成的整合蛋白家族是根據(jù) "亞基分類的，如最大的 "
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