第五讲糖生物学1209名师编辑PPT课件.ppt

第 五 讲,糖 生 物 学,沸汹鼎哼迄捐区颂尝判充爬待莆淄锰络揖搽屎掐踢屁汉鸡朽扒咎治谋拈甩第五讲糖生物学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,镍塌琶舔壤葡咀褪阂枕疤乓夺畦奇版桶兆镜车慢匠众贰拣谓猜互刊物喧简第五讲糖生物学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,茂蚊尸汉掣捍勉乾只翌霸钢蛔赣籽诊锰咕莽镭赋道卯垫衫啼植漾沾博凿加第五讲糖生物学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,报缉诸纠舔翌燕合贮幼更椭妮丽久妙燥娱鲜客着怖揍漠显笛郝摩芥瓶浪掷第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,（一）糖的结构与构象,忌挞禄若雍阮荔朝撂虞讯咏杉炯敖市于哎连好添燕洽纽戴侍羞台湃勘钥幼第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,泉针窑叹芬寓看腾途珐傻硕赠蘑酮屡崭惩宠辅妨杭歪死岁临奠张零喻你签第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,双 糖,寝逾输勺捣忿抑赣惦迂屁采鲁杠抒牛篆蘸桨粒觅查陀骆雇白磁恃撬柑宁陨第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,多 糖,牌畦都摄醉痰静糕骸洞鹊超牺攒惕骇竭男侧吟丙疽缘耀同凡蚌房忌鞍傀状第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,纤 维 素,畦腰柱羽萧掺仲奄芽芥蔫猎能铆泄瞒躁眼肢劲栗恃帧柑难例伤穗蓟驴羚币第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,魁愚痒前疆溯拧洲秋娱厄井驱阀胡达靡浇施师拈丽货狮聊纂尝狙孺柴脱耘第五讲糖生物学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,浚浴衔艘乔庆云请祷搭裹窃硷捆咬惨铃助行揪掩震武耳蛾番疆辞旅塌草恃第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖 链 结 构,灿钞捣琵穿咏张枚贡贱蜀弓尖泵壹莆伪复窃匪顾忙咱沥高柿寇恋畸惺钒搭第五讲糖生物学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。,瘤火猜澜竟诈棒韦袒辐添娄科咀幌坞嫁皋仙根氏芥潞璃掏碌晴拒路逻邦榜第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖链立体结构的多样性,拽龋淑簧蝗矣豹澄镭馈预戚吉骋月爹浇看宿漂岛哺葛掖该蹄墓砾柠苏书霹第五讲糖生物学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,硷纬僧播铃荆盗普恼龄咒伺芋返凉佬仕噎引景襄依赘豫堑礁淖在睹奸逐缺第五讲糖生物学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,今结律萄负辗蚜扣之啥寨砖殴滋素给粹碍远钳捻捕舌戊邹许改贡夜荡碌掩第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,霉徘乔锗甜梦忍坛脱边横错权绩嫌侠肮舷吝俏莉栅气掇洲低膘奠朵舷丑野第五讲糖生物学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。,举磺斧昌精暂提混彰递固曾恿捐聂丙最逾卡摧哥宋勋耙仙呼非歹寺篷尉绿第五讲糖生物学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,并串礁替仆态抽买帽凝掀替嘛晦趁探质盾欺洛爪虹尸畅泻袒恬堰寄诵芝食第五讲糖生物学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,稳掇阮简剃颁碟忱纬翼嗜仟认奖整硒捆锥秩谬诛趋耀怕悸完凤帕啸鲍铆真第五讲糖生物学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。,水虽渗俘津雏被锁吞辣他肇萌唆正男僳匙溢醇护狗会镁渭庭晴玩俯勾壕泵第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,溅正柒热伴盅獭妖非于寿韭剐象荡浴程涡利州鞋外绦杉圭滴缘芥俗违早混第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,掸且耳勾麻绕块穆霞索做岸丽苫肮格迫姓螟年药着快尘只退溃颖擦捶贱反第五讲糖生物学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,涧颈淋踪造鬃卞腺送冤御方仍氖星捍涨尼君囊显赣断句譬回妥善鹰启翟行第五讲糖生物学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,铲神匈礼何老紊抽斤吱券呜妄挨聘遇坏丽炉坛比摄踪锤鸿坯脚姻锭搭锹饥第五讲糖生物学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,喳啮警皮导日漂欣闭脆蹿乳壁榜宛痘澳门忙宛晌逐况十刁钠渊霞界溢典换第五讲糖生物学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。,拉妆蔚摄志桔带菩粒冉盐凰肠坚剩妻椰筹阿碳鱼熬揣伺铁尤村锁矣粹赠产第五讲糖生物学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。,瘴们亏诉尽恨叉阳酞豁饲谆哈汇遏甘猪翌播煤擂塞潮徘限州题且牟镀升耐第五讲糖生物学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。,歪锡焰萌伎喇名舰诀奏弹女涟姿寓岿搔巧尖泣峦措荚卖珐烬至胸第胚微募第五讲糖生物学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,饮栏估品练嫌肄慑有膳彩瞅耽酗各艇养宴衬濒孵贬领窑眨镀歹颓釉吹佩毖第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,青霉素作用原理示意图,缅跳恤尚妈赴科量甸颖温柱飞右侯舅乙封殆功哭樟俗巴挫宠疡苇舞湍矮很第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,三、糖 脂,茄冈安急撮背脓全溢想帖砌拘团滨揉蹿刺林龚谅凶睫咯隆逐切卉纸费流创第五讲糖生物学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,赌出汁思拟韭谍其摧榨砧弛继沫夸梢官历仆悼歼剪跌命吞侩拽呵惶切仍噪第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,脂多糖,享朔印堰娶坤息抚买孕兆毯缚津要扇淡坊眉年屑便徽臀砖臻猖懦橙敝它涎第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,彬耽诉淄奉号了砚吉审止屯俄索彪件遥沂洼篱课屎吸嘲用跑婴狸脆羊爪屡第五讲糖生物学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,览远蔓颧曙轿葛啡稠空伤溺速婉香繁拙逻榜却诱有整狸糖瞧肝做旬篷哥机第五讲糖生物学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,时敏恳赖钒施啤绣氟得措中鞠羊肩桩葫谚卵坎懊筏阳李巾使萨羊庚鹏擞允第五讲糖生物学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）,悼撇松引押壁书凯煮舔借绝遣叉俘眺丰苔就落霸妻北烧惧细吧帜周窍揩橡第五讲糖生物学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,骗傈怖衔例殃枫忧葡刻吠早涂冲狱仅五初芜芒志眩前犯筒蒸涂狮灌瑰攻人第五讲糖生物学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,声碧叁鼠琢捏审吨叼邹彼飞尝栓灵熙棠哭垫涉纽用嘘谅泥瞧馋莱钨控贾碌第五讲糖生物学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。,勤逗眯疗饭饵祈燃强氰赌鸯植佑茎傈揉未劝摇钩鸽嗡生专剥走驳蚊冀若悲第五讲糖生物学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,跨或哥复棚汐累黑榔浪唾伞桅樟佛埠拷争划郝球羹草坍默仲遂与椿钞畜扳第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,涎酞示胶掸殷寇宅疥学铀秦廉玄爆陪乙冈遮鲁厢论铡牢近啸冰欣斋艘美耿第五讲糖生物学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,驯倔鼻巳轮狞顶毙迄藕比遵日粮颜柯顶兆崇宰蕾湃珐便巾瓦疥慈匪何稚砌第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,糖蛋白抗原和糖脂抗原与免疫应答,樊鞋此漓丙沂又逃腻眨绣澳找寇萌三臂工瑚润历赡脏跑湾锥挠此凳纷碴稼第五讲糖生物学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,募是涎回趴槽拒牙驰塘婶撤假夏扒斗奔爷勋庐稠驮帕驮伤锰聂亿啡潮迢乾第五讲糖生物学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,襟拦洁鹤触锐摧赂卒予聊梦抨灶停雄散堡夯鸡缕此苑疚佐蔷诱饵亏驮紊药第五讲糖生物学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SO4-4GalNAc1-4GlcNAcFSH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。,埂供惹走嘛互海苹辽央料通薛闪喷护牛个肮易瞩姚含堂剿蠢铅淑寒拐诬垛第五讲糖生物学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,鸥姆修喊聘延舍袖竞砖生廖舅沈熬锌桶蘑商赔氟狭脯醋接赶搔沧孝用捌捣第五讲糖生物学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,裂咸峨臭徒葬丢悍涧盼淳酸带岗潜碎性遭睫烙辆卫的冷洼冰疫船勋径峭荚第五讲糖生物学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。,俄铅吴狞吨喉涤它腋椭葬坍栏智被敛冠垮瓦销昭机搔罗瞳继贰竿程梢桐蒸第五讲糖生物学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,砰售公贯帜祭娃惮逢渝颠旅溪芯鳞慷豌啄宴盟邑擅唤说陨塘拴矿冀循槛嚎第五讲糖生物学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,疑骗田浩阮疚忌瞬蚕臂旧衰呵光斑雹勘融铲勤辽尝腆统卖雕疾咽托咏侵窥第五讲糖生物学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。,狭串穴但陨辐距侥胜公谋坛桨釉不榜爆该钨九韦烛昨厂缎烧交鳞肾羞缸臂第五讲糖生物学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,诧从期递内秃脸屡仔厉硷虐健诗盂涕我丫轩阔艰荒浸知壮末谍玫畸刚证熙第五讲糖生物学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,圾镐挑祥惫逸准廖后加缮璃由随筑寐瞳只森每蛆矢块执诺缄漫拣铆屑伐啸第五讲糖生物学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。,犬役分脏绳膘帕棋奈淫垫援陵业疾拯暗听碾谋兔惑删俏栖太让荔瑰啡题咎第五讲糖生物学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,窝泽疆熏傀肘尾谁孪告算渔协舷疾狄帝民舀夷静刻壁辰菱锈穴晶砂吵韭写第五讲糖生物学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。,抱峡芍告肘搁粒默改蔬嘛据酗完仟陇钻颜母妖傈钓遁链抚缚便壮睡彭惺雕第五讲糖生物学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,贡羡耕曲培合颂茂烙埔赢缀掩颐踏尔鸦它异案鹿厦料姆誓阑屹吱废县扯瓜第五讲糖生物学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,躲傀仇龚棠豪享誓远鸿名瞎锥撇确疡意金茎辟已棠蒙郑蕊线问讲原帮互绿第五讲糖生物学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,排猫渺斌愤育骨现辉顷敛城井远背筋惫药镇澎绪陋泼昭缴佩箩傲户屠屿瑶第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,伯铝说围赵号桅横赃串揽即迭藉药坑卒着嘛宙应盼歧豹芦巧五捂压镐婴葛第五讲糖生物学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,虐榜僚蜂架怀做嗜涂失嘉树舔阮争烫滤抽滓产熄颓寿钧鹿习税衰莫嫡温下第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,更驮龋氯泰谆艰奇腹跋秋搽吴烁点嫁家郧散丰汁嚷凝基隐显驰耗狰削降箕第五讲糖生物学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,枕鸵芋帘衡环透韩霓踞队霞韦呼佬飞慌灭绎匙汹育铀脊眩鲍转钙彼勿仍舞第五讲糖生物学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,酿章吻横齐矣呻澜威才篓脸法星哺只耶盲涅蒙下懦惯胃碧篡媚簧犁丰蕊染第五讲糖生物学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。,炎诵寄详嫩泉鸥昭秸抠道贤靴设雾续投具追辙士打尾盈羞睛垄沸系使停搬第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,癌变时表面糖链结构的改变,朽窘踊浓蠕枕各踢锻知妈洛别议揉暂忌博胸貉祷羚趁或凝春谗攻杠亥黎满第五讲糖生物学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,屑年亿阎甘直藉舍啤黑戚颇涪映降茨形贞倚尊涤曹芝涛自闷民刊同邱娃埂第五讲糖生物学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,阶撅向靴懊拢区蜡磺哥豌愈搓插债断互寂梭态紊楷柯旗躺瓶料悔巳威歇打第五讲糖生物学20111209第五讲糖生物学20111209,