《蛋白聚糖》PPT课件.ppt
第七章糖类和糖生物学,一、单糖的结构和性质,二、重要的单糖和单糖衍生物,三、寡糖,四、多糖,五、糖缀合物,六、寡糖结构的分析,五、糖缀合物,1、糖蛋白2、寡糖链的生物学功能3、蛋白聚糖4、脂多糖,蛋白聚糖(proteoglycan),富有弹性的糖链,广泛存在的糖胺聚糖和蛋白聚糖,原核生物胞外多糖,真核生物,药用真菌银耳,棘皮动物补品海参,结缔组织,关节软骨,蹄筋,皮肤,常见的蛋白聚糖物质,结缔组织中含量较高：软骨、角膜基质、关节滑液、蹄筋、粘液、眼玻璃体等银耳、燕窝、海参等保健品葡萄糖胺、硫酸软骨素、透明质酸等成分的保健品和药物,什么是蛋白聚糖？和糖蛋白的区别？,蛋白聚糖是蛋白质与硫酸化的糖胺聚糖共价连接的大分子糖复合物。Proteoglycans are a class of glycosylated proteins which have covalently linked sulfated glycosaminoglycans,(i.e.,chondroitin sulfate,dermatan sulfate,heparan sulfate,heparin,keratan sulfate).,蛋白聚糖的分子组成和分类,核心蛋白 糖胺聚糖（glycosaminoglycan，过去也称粘多糖）：是具有多聚阴离子的杂多糖，由己糖醛酸或半乳糖与氨基己糖构成的二糖单位重复几十到几百次组成的线性糖链。一个蛋白聚糖分子可含有1条到上百条GAG链。连接区寡糖,糖胺聚糖的类型,透明质酸(hyaluronic acid,HA)硫酸软骨素/硫酸皮肤素(chondroitin sulfate,CS/dermatin sulfate,DS)硫酸角质素(keratan sulfate,KS)硫酸乙酰肝素/肝素(heparan sulfate,HS/heparin,Hep),糖胺聚糖,连接区寡糖,KS链的N-连接和O-连接：,核心蛋白的分类,丝甘蛋白聚糖(serglycin)：M最小，约2万，含24个连续的Ser-Gly重复。饰胶蛋白聚糖(decorin)：M约3.6万，富含Leu重复序列，在结缔组织中参与调节胶原纤维的形成。粘结蛋白聚糖(syndecan)：M约3.2万，具有跨膜结构。可聚蛋白聚糖(aggrecan)：M很大，可聚集，是软骨中的主要结构分子。,某些蛋白聚糖如可聚蛋白聚糖能以一个透明质酸（Mr高达20106）分子为骨干形成典型的蛋白聚糖聚集体。,蛋白聚糖的聚集体,软骨的可聚蛋白聚糖聚集体的结构示意图,五、糖缀合物,1、糖蛋白2、寡糖链的生物学功能3、蛋白聚糖4、脂多糖,脂多糖,1.革兰氏阴性细菌和鼠伤寒沙门氏菌的细胞壁外膜的特有成分。,2.脊椎动物免疫系统应答细菌感染时产生的抗体的原型靶子，因此也是细菌血清型的重要决定因子。,脂多糖是革兰氏阴性的外膜的组成成分，结构较复杂,分子量超过10000。脂多糖是热稳定的，易从细胞壁抽提、纯化。它是确定菌体抗原特性的决定因子，因此又称为O-抗原。脂多糖分子由O-侧链、核心寡糖和 A组成的脂多糖结构后两部分合在一起又叫R-核心。O-侧链是由24个糖基组成寡糖的重复结构的长链。,核心寡糖是910个糖基组成的分枝寡糖链，其中包括一种不常见的七碳糖L-甘油-D-甘露型庚糖(Hep)，和一种不常见的八碳糖酸 3-脱氧-D-甘露型-辛酮糖酸(DO)。Hep和DO的羟基部分地被磷酸、焦磷酸、乙醇胺和磷酸乙醇胺取代。脂质A部分是脂多糖的骨架，基本组成单位是以-1，6糖苷键相联的D-葡萄糖胺双糖,其中一个糖基的 位上联着核心寡糖，两个糖基的 和 位上的羟基被磷酸取代,其他位置上的羟基和胺基都被脂肪酸取代。脂质A上的脂肪酸常见的有12C,14C，16C的饱和脂肪酸和-羟十四烷酸。,一、单糖的结构和性质,第七章 糖类和糖生物学,三、寡糖,二、重要的单糖和单糖衍生物,四、多糖,五、糖缀合物,六、寡糖结构的分析,寡糖的结构分析,1.糖蛋白的纯化。,2.从糖蛋白中释放出完整的寡糖。,3.寡糖的纯化。,4.寡糖的单糖组成测定。,5.寡糖的测序。,糖蛋白寡糖,寡糖混合物,用内切糖苷酶作用，产生寡糖,1）Ion-exchange chromatography2)Gel filtration 3)Lectin-Affinity chromatography,分离的寡糖,纯化的寡糖,强酸水解,单糖,完全甲基化的糖,更小的寡糖,HPLC或衍生出的其它层析分析以及气液层析,酸水解产生单糖，分子中除了糖苷键涉及的羟基外，其它每个羟基都甲基化,分离混合物中的片断 对每个寡糖分子进行甲基化和酶解分析,核磁共振和质谱,用CH3I,强碱进行彻底甲基化,用特异性的糖苷酶进行酶促水解,混合物的组分 单糖单位的种类和含量,糖苷键的位置,单糖的序列；糖苷键的位置和构型,单糖的序列；糖苷键的位置和构型,Analysis methods of sugar,用于寡糖结构分析的一些方法,1.甲基化分析法,甲基化分析是研究糖类结构的重要手段,它用以确定糖苷键的连接位置。主要过程是将糖的全部自由烃基通过甲基化反应转变为稳定性很强的甲醚,然后酸水解得到部分甲基化的单糖,将它们转变为相应的糖醇乙酸酷,用气相层析、气质联用等方法确定各种单糖残基的种类和相对含量,进而可以推断糖的连接及分支情况,还可以了解重复单元中含糖残基的数目及种类。以上过程是最常用的方法。,2。外切糖苷酶法,（1）内切糖苷酶:它们水解聚糖链内部的专一糖苷键，释放糖链片段，包括从肽链上释放聚糖链；,（2）外切糖苷酶：它们只能从聚糖连的非还原端逐个切下单糖残基，并对单糖基和糖苷键类型有专一性要求。,3.质谱和核磁共振（NMR）谱,质谱：待测化合物分子吸收能量（在离子源的电离室中）后产生电离，生成分子离子，分子离子由于具有较高的能量，会进一步按化合物自身特有的碎裂规律分裂，生成一系列确定组成的碎片离子，将所有不同质量的离子和各离子的多少按质荷比记录下来，就得到一张质谱图。由于在相同实验条件下每种化合物都有其确定的质谱图，因此将所得谱图与已知谱图对照，就可确定待测化合物用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量，就可以确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一多位小数，决不会有两个核素的质量是一样的，而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。,核磁共振（NMR）谱：,核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。不同的原子核，自旋运动的情况不同，它们可以用核的自旋量子数I来表示。自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系。,谢谢观看，请多多指教,制作人:陶雨恬 李运彰 邹兵,主讲人：邹兵,
