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- 糖蛋白
- glycoprotein
- 可溶性糖蛋白溶于水
- 小于蛋白质
- 结合蛋白质
目录
糖蛋白(glycoprotein)是分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖,主链较短,在大多数情况下,糖的含量小于蛋白质。在糖蛋白中,糖的组成常比较复杂,有甘露糖、半乳糖、岩藻糖、葡糖胺、半乳糖胺、唾液酸等。[1]
和蛋白质有两种结合方式:(1)糖的半缩醛羟基和含羟基的氨基酸(丝氨酸、苏氨酸、羟基赖氨酸等)以O-糖苷键结合;(2)糖的半缩醛羟基和天冬酰胺的酰胺基以N-糖苷键结合。在自然界中的分布十分广泛。已研究过的六七十种血浆蛋白质中,绝大多数是糖蛋白。有些酶和激素是糖蛋白。糖蛋白也是细胞质膜、细胞间质、血浆粘液等的重要组分。从植物中分离的糖蛋白日益增多,特别是凝集素。现在已从脊椎动物和无脊椎动物,甚至许多微生物中分离出多种凝集素,它们的绝大部分都属于糖蛋白。糖蛋白具有种属专一性,一种蛋白质在某种动物中是以糖蛋白形式存在,在另一种动物中则不同。即使同是糖蛋白,它们的糖组分含量也可能不同,如牛、绵羊和猪的胰核糖核酸酶都是糖蛋白,但糖的含量却分别为9.4%,9.8%和38%;大鼠的此种酶却不含糖。同时,糖蛋白还是一种结合蛋白质,糖蛋白是由短的寡糖链与蛋白质共价相连构成的分子,其总体性质更接近蛋白质。糖与蛋白质之间以蛋白质为主,其一定部位上以共价键与若干短的寡糖链相连,这些寡糖链常常是具分支的杂糖链,不呈现重复的双糖系列,一般由2-10个单体(少于15)=组成,未端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖。通常每个分子的含糖量较少(约4%)。一些糖蛋白只含一个或几个糖基,另一些含有多个线性或分支的寡糖侧链。糖蛋白通常或分泌到体液中或是膜蛋白,后者定位于细胞外,并有相应功能。糖蛋白包括酶、激素、载体、凝集素、抗体等。组成 β-D-葡萄糖(Glc) α-D-甘露糖(Man) α-D-半乳糖(Gal)α-D-木糖(Xyl) α-D-阿拉伯糖(Ara) α-L-岩藻糖(Fuc) 葡萄糖醛酸(GlcuA) 艾杜糖醛酸(IduA) N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc) N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) N-乙酰神经氨酸(NeuNAc) 即唾液酸(Sia)。
与蛋白
1、 N-糖苷键型(N-连接)N-糖苷键型主要有三类寡糖链:
2、 O-糖苷键型(O-连接)
N-糖肽键,如β- GlcNAc-Asn和O-糖肽链,如α-GalNAc-Thr/Ser,β-Gal-Hyl,β-L-Araf-Hyp,N-连接的寡糖链(N-糖链)都含有一个共同的结构花式称核心五糖或三甘露糖基核心,N-糖链可分为复杂型、高甘露糖型和杂合型三类,它们的区别主要在外周链。
寡糖链的关键作用
淋巴细胞正常情况应归巢到脾脏,而切去唾液酸后,结果竟然归巢到了肝脏。在原核中表达的真核基因,无法糖基化。糖蛋白可以是胞溶性的,也可以是膜结合型的,可以存在于细胞内在也可存在于细胞间质中。糖蛋白在动植物中较为典型,脊柱动物中糖蛋白尤为丰富,如金属转运蛋白(转铁蛋白)、血铜蓝蛋白,凝血因子、补体系统、一些激素,促卵泡素(Follicle-stimulating hormone, FSH,前脑下垂体分泌,促进卵子和精子的发育)、RNase、膜结合蛋白(如动物细胞膜的Na+-K+-ATPase)、主要组织相容性抗原(major histocompatibility antigen,细胞表面上介导供体器官与受体器官交叉匹配的标识)。绝大多数糖蛋白的寡糖是糖蛋白的功能中心。有些糖蛋白的糖对于糖蛋白自身成机体起着保护作用或润滑作用,如牛的RNaseB(糖蛋白)对热的抗性大于RNaseA,大量的唾液酸能增强唾液粘蛋白的粘性从而增强唾液的润滑性。南极鱼抗冻蛋白的糖组分能与水形氢键,阻止冰晶的形成从而提高了抗冻性。糖蛋白在细胞间信号传递方面着更为复杂的作用。Hiv的靶细胞结合蛋白GP120是一个糖蛋白,能与人类靶细胞表面的CD4受体结合从而附着在靶细胞表面,如果去掉GP120的糖部分则不能与CD4受体结合从而失去感染能力。细胞表面的糖蛋白形成细胞的糖萼(糖衣)、参与细胞的粘连,这在胚和组织的生长、发育以及分化中起着关键性作用。[3]
糖蛋白是含糖的蛋白质,由寡糖链与肽链中的一定氨基酸残基以糖苷键共价连接而成。其主要生物学功能为细胞或分子的生物识别,如卵子受精时精子需识别卵子细胞膜上相应的糖蛋白。受体蛋白、肿瘤细胞表面抗原等亦均属糖蛋白。 糖蛋白普遍存在于动物、植物及微生物中,种类繁多,功能广泛。可按存在方式分为三类:
1、可溶性糖蛋白,存在于细胞内液、各种体液及腔道腺体分泌的粘液中。血浆蛋白除白蛋白外皆为糖蛋白。可溶性糖蛋白包括酶(如核酸酶类、蛋白酶类、糖苷酶类)、肽类激素(如绒毛膜促性腺激素、促黄体激素、促甲状腺素、促红细胞生成素)、抗体、补体、以及某些生长因子、干扰素、抑素、凝集素及毒素等。
2、膜结合糖蛋白,其肽链由疏水肽段及亲水肽段组成。疏水肽段可为一至数个,并通过疏水相互作用嵌入膜脂双层中。亲水肽段暴露于膜外。糖链连接在亲水肽段并有严格的方向性。在质膜表面糖链一律朝外;在细胞内膜一般朝腔面。膜结合糖蛋白包括酶、受体、凝集素及运载蛋白等。此类糖蛋白常参与细胞识别,并可作为特定细胞或细胞在特定阶段的表面标志或表面抗原。
3、结构糖蛋白,为细胞外基质中的不溶性大分子糖蛋白,如胶原及各种非胶原糖蛋白(纤粘连蛋白、层粘连蛋白等)。它们的功能不仅仅是作为细胞外基质的结构成分起支持、连接及缓冲作用,更重要的是参与细胞的识别、粘着及迁移,并调控细胞的增殖及分化。