第十一章糖蛋白与蛋白聚糖.ppt

第十一章 糖蛋白与蛋白聚糖 第一节 糖蛋白 第二节 蛋白聚糖,糖蛋白或蛋白聚糖，包括酶、激素、膜蛋白、血浆蛋白、结构 蛋白、毒素等。占总蛋白以上。糖蛋白的含糖量可以小 于1或大于99。如胶原蛋白99。糖蛋白 或蛋白聚糖中的糖链称聚糖(glycan)。聚糖：即寡聚糖(oligosaccharide)或多聚糖(polysaccharide)的总称。由同一种单糖连接而成的多糖称同多糖（homopoly saccharide）；而由两种以上单糖连接而成的多糖称杂多糖(heteropolysaccharide).游离形式：如植物杂多糖(heteropolysaccharide)糖复合物：如糖蛋白(glycoprotein)、蛋白聚糖(proteoglycan）、糖脂(glycolipids)。糖脂不属于蛋白质,了解不多。,糖蛋白或蛋白多糖中的单糖 生物界已发现200多种单糖，但只有11种出现在糖蛋白或蛋白多糖中。己糖:半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)脱羟己糖：L岩藻糖(Fuc)己糖衍生物：乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc).乙酰氨基半乳糖(GalNAc戊糖：木糖(Xyl)、L阿拉伯糖(Ara)己糖胺:半乳糖胺(GalN)、葡萄糖胺(GlcN)唾液酸(SA)：一类九碳单糖，所有神经氨酸或酮基-脱氧壬酮糖酸(KDN)的N-或O-衍生物的总称;相关衍生物已超过百余种。醛酸：葡萄糖醛酸(GlcA)、艾杜糖醛酸(IdoA),淀粉多糖直链淀粉:由D-Glc经（1-4）糖苷连接而成的无分支的糖链，Mr几千到几百万；支链淀粉：Mr可达一亿，并有大量分支，直链（1-4）,分支 点（1-6），大约24-30个残基出现一个分支点。,糖原（glycogen）动物细胞储藏多糖。结构与支链淀粉大体相同，但具有更多分支（平均8-12个残基出现一个分支），且结构比淀粉更紧密。动物肝中糖原特别丰富，可占湿重的7，呈大颗粒状存在。,纤维素（cellulose）和几丁质（chitin）纤维素：是木材的主体，尤其是棉花。分子是线状同多糖，由1-1.5万个D-Glc单体（1-4）构成.几丁质：由N-GlcNAc以（1-4）连接成的线形同多糖。,糖脂的结构,Kdo:3-脱氧-D-甘露-辛酸（脱氧辛酮糖酸）;Hep：L-甘油-D-甘露庚糖；AbeOAc:一种3，6-双脱氧己糖；Rha:-L-吡喃鼠李糖,糖蛋白的荧光染色技术 甲苯胺兰,R山兰,高碘酸-Schiff试剂,高碘酸-硝酸银;SYPRO RUBBY总蛋白和Pro-Q Emerald(Diamond)糖蛋白（磷蛋白）染色,第一节 糖蛋白 糖蛋白（glycoprotein）是蛋白质和糖类的共价复合物 一、糖蛋白中聚糖的分类和结构 二、糖蛋白中聚糖的代谢 三、糖蛋白中聚糖的功能,一、糖蛋白中聚糖的分类和结构 1.糖基的连接方式和分类 2.聚糖的结构,1.糖基的连接方式分类 O-连接糖基或糖链 糖链的还原端与蛋白质肽链中Ser、Thr或羟赖氨酸残基中羟基的氧原子（O）相连接，这类连接方式很容易被稀碱水解。可分两种连接方式:,糖基与羟赖氨酸的OH连接 这类糖基只存在于胶原中，只有两种：OGal OGalGlc,糖基和Ser或Thr的OH连接:Ser/Thr-Fuc：是近来在EGF结构域中发现的只有一个Fuc的糖蛋白，Ser/Thr的N端常有两个连续的Gly，功能尚不清；Ser/Thr-GlcNAc：每个连接位点只有一个糖基，但可有多个连接位点；在神经细丝蛋白，突触囊泡蛋白，细胞骨架蛋白，转录因子及癌基因蛋白等发现；功能不清。可能参与核内蛋白的投递，也可能参与蛋白质的磷酸化（如正常人脑中tau蛋白为o-GlcNAc,而Alzheimer病人中大量被磷酸化取代）；Ser/Thr-GalNAc：是最常见的O-连接,最少1个GalNAc,多达18个以上,可连成长链或分支糖链。主要存在于粘蛋白（mucin）中，又称粘蛋白型聚糖。糖基组成除GalNAc外，还有Gal和GlcNAc;非还原端偶尔含SA或Fuc,但不含Man。,N-连接糖链常为6-数十个糖基的糖链；还原端GlcNAc与蛋白质中Asn酰胺氮（N）以1,4糖苷键连接。这种连接方式不被稀碱水解，但可用肼解法将其与蛋白质分离。糖链都有分支，大多存在于血浆蛋白，故称血浆蛋白型聚糖，但在细胞膜和胞质中也普遍存在，可和O-GalNAc并存于同一肽链上。糖基组成除GlcNAc外，尚有Gal和Man。酸性N-聚糖的末端有SA，中性糖链则一般以Gal或Fuc为末端。少数的N-糖链含GalNAc和末端硫酸基团。,N-糖基化位点:必须有Asn-X-Ser/Thr(NXS/T)序列子（sequon）,其中X可以是Pro以外的任何氨基酸。O-GalNAc和N-聚糖是最重要的糖蛋白糖链，可共存于同一肽链。O-GalNAc聚糖和N-聚糖的主要区别,聚糖的结构 N-连接型聚糖 N-聚糖由一个分支的五糖核心(pentasaccharide core)和不同数量的外链组成。,平分型修饰:对分子结合、信号传导、生殖发育以及肿瘤细胞的生物学行为都有重要影响；如影响 受体-配体，抗原-抗体结合；已知至少9种膜型和可溶性AC，即使蛋白质部分差异较 大，但平分型糖差异极小。核心Fuc:阻断岩藻糖基转移酶(FUT8)基因表达,能有效阻断肾小管上皮细胞的间质纤维化(EMT)。,N-聚糖的五糖核心,N-聚糖分型(三型),高（寡）甘露糖型(high-or oligo-mannose type):五糖核心以外的糖基全部是 Man。复合型(complex type)：天线(antenna)连接GlcNAc、Gal和 SA(NeuAc)或Fuc组成。杂合型(hybrid type):一半分子似复杂型，另一半分子似高甘露糖型。研究发现：昆虫细胞仅能表达高甘露糖型N-糖链(Man-GlcNAc2)而且缺乏由五糖核心生成复合型或杂合型糖链的能力，昆虫病毒多糖也有类似现象。,天线数,N-聚糖的天线数有1-5条，其中单天线很少见.二天线：较多见,两条天线都以1,2键分别连接于两个-Man的C2位上,称为C2C2 二天线N-聚糖.,三天线可分成两类,C2,4C2三天线 N-聚糖:一条链连在1,3Man的C2和C4;另一条链连在1,6Man的C2位。,C2,4C2三天线,C2C2,6三天线N-聚糖:一条外链连在1,3Man的C2位,另两条外链连在1,6Man的C2和C6位.,C2C2,6三天线,四天线,C2,4C2,6 四天线N-聚糖：正常细胞中含量较少,两条外 链连在1,3an的C2和C4位,另两连在1,6an 的C2C6位.鸟类的糖蛋白中可存在C2,4C2,4,6五天线N-聚糖,C2,4C2,6 四天线,N-聚糖的外链（天线）结构类型,N-聚糖的种属、组织和糖基化位点差异,N-聚糖具有种属、组织特异性。即使是同一糖蛋白，其不同NXS/T位点上N-聚糖结构也不同。将这一聚糖结构的不均一性,称糖型（glycoform）,即同一糖蛋白质分子中的不同糖基化位点具有不同的糖型.,大鼠Thy-1糖蛋白糖链的不均一性大鼠胸腺和脑Thy-1糖蛋白(CD90)肽链一级结构相同，但Thy-1蛋白分子中3个糖基化位点上的N-聚糖不同，而且同一细胞中糖蛋白分子也高度不均一。糖链Asn23为高甘露糖型糖链，Asn74为杂合型或复合型糖链，而Asn98则能为任一N-糖链.,M:高甘露糖型;H:杂合型;C:中性复合型;S:唾液酸化复合型;F:有核心Fuc;L:有GalNAc重复序列。,O-GalNAc 糖基或聚糖,单糖基和双糖基 最简单的O-GalNAc只有一个GalNAc,存在于为数不多的粘蛋白及分泌性糖蛋白中，如颔下腺粘蛋白、胃粘蛋白和lgA等,两个糖基组成的 O-GalNAc 聚糖有 4 种：SA2,6 GalNAc1 Ser/Thr Gal1,3 GalNAc1 Ser/Thr GlcNAc1,3 GalNAc1 Ser/Thr GalNAc1,3 GalNAc1 Ser/Thr,多糖基 两个以上糖基的O-GalNAc聚糖，结构可分为核心，骨架（back-bone）和非还原性末端a.核心 与N-聚糖的五糖核心不同，O-GalNAc的核心至少有8种，主要由内侧的GalNAc和外侧的Gal或/和GlcNAc以不同的方式连接而成，也可由两个GalNAc组成。,1-4类核心较常见核心2和4有分支,b.骨架,核心外侧的延长部分。O-GalNAc聚糖的骨架和N-聚糖的外链相似，基本由 连接的Gal-GlcNAc二糖单位组成.,c.非还原末端 O-GalNAc聚糖的非还原末端的基团大致有三种：SA化、硫酸化和L-Fuc化，还有 HSO3修饰糖基）O-GalNAc聚糖的非还原末端的糖基往往组成血型抗原.如 ABH 抗原,Lewis抗原。,血型抗原 1900年，奥地利Karl Landsteiner在红细胞中发现抗原物质。据其原理发现了人的ABO血型。血型（blood groups）是血液抗原表现的一种遗传性状。ABH 抗原:A和B血型的抗原是在H-1或H-2结构(即血型O)的外侧（非还原侧）,分别以l,3键连接GalNAc或Gal：GalNAc1,3(Fuc1,2)Gal1,3 GlcNAc-(血型A，H-1)Gal1,3(Fuc1,2)Gal1,3 GlcNAc-（血型B，H-1）GalNAc1,3(Fuc1,2)Gal1,4 GlcNAc-(血型A，H-2)Gal1,3(Fuc1,2)Gal1,4 GlcNAc-(血型B,H-2),Rh抗原：1940年，Karl Landsteiner从恒河猴血液中发现恒河因子（Rhesus Factor），即Rh抗原。绝大多数人血型为Rh阳性，少数为Rh阴性(汉人的3)，RH阴性在A,B,O,AB血型中的比例3:3:3:1。如Rh阴性的母体孕育了Rh阳性的胎儿后，胎儿的红细胞若进入母体时，即可刺激母体产生抗Rh阳性抗体，一旦母体孕第二胎时，此种抗体便可通过胎盘，溶解胎儿的红细胞，造成新生儿溶血。若母体曾输Rh阳性血，则第一胎即可发生新生儿溶血。,Lewis血型：Lewis血型系统不同于其他大多数人的血型系统，这是一种存在于唾液与血浆中的可溶性抗原。Fuc1,2 Gal1,3 GlcNAc-(Lea抗原)Fuc1,2 Gal1,4 GlcNAc-(Leb抗原)Gal1,3 GlcNAc-(Lex抗原)Gal1,4 GlcNAc-(Ley抗原)Lewis抗体大多为天然发生，属IgM，所以一般不会引起新生儿溶血病。,血型抗原的表达常是互相拮抗，即在一条糖链的末端不会同时表达两种血型抗原.末端增加一个糖基可使一种血型抗原变成 另一种血型抗原.O-GalNAc聚糖可能也存在种属、组织、蛋白质和位点特异性，但报道较少.,O-糖链和N-糖链连接比较,二、糖蛋白中聚糖的代谢,1.N-聚糖的合成和加工2.O-GalNAc聚糖的合成3.聚糖的降解,1.N-聚糖的合成和加工,N-聚糖的合成是共翻译(co-translational）过程，即在粗面内质网上合成糖蛋白的时，就会在NXS/T位点上糖基化，肽链进入内质网腔，N-聚糖即被网腔膜上的酶修剪加工成高甘露糖型,然后进入高尔基体，继续被加工合成.,糖链的合成与肽链不同，是由糖基受体、糖基供体和糖基转移酶三者协调完成。糖基转移酶具有主导地位.因此，每一条糖链是一组糖基转移酶催化的产物，而一组酶又是一群基因的编码产物，即糖链同基因并无直接对应关系。糖链的不均一性：反映了组织、细胞类型、发育和分化阶段的不同以及培养条件(如培养基的组成)、下游加工过程中降解等因素。,糖基转移酶具有严格的底物专一性,如N-糖链非还原端的6种GlcNAc连接方式,分别由6种糖基转移酶负责,甚至连接的先后次序也非常严格,N-糖链前身的合成 磷酸长萜醇循环 合成早期需要一个脂类物质-磷酸长萜醇（dolicol phosphate,P-Dol）作为甘露糖、葡萄糖和糖链的运载体.,长萜醇焦磷酸寡糖转移酶的催化下，将十四糖聚糖转移到新生肽的NXS/T序列子上。转移酶可识别糖链的还原端GlcNAc及非还原端的Glc。长萜醇焦磷酸释放磷酸，完成磷酸长萜醇循环。,N-糖链的加工和成熟,影响N-糖基化的因素,糖蛋白的肽链上有较多NXST序列子，但并非所有序列子都可被N-糖基化，说明N-糖基化取决于很多因素 肽链的亲水区的NXST才能被N-糖基化 NXST中X残基影响N-糖基化的效率 NXST邻近的氨基酸残基可影响N-糖基化 NXST的局部立体结构可影响N-糖基化 十四糖本身的结构改变影响N-糖基转移,2.O-GalNAc聚糖的合成,O-GalNAc 聚糖的合成没有前体，多数情况下，不是共翻译，而是在已折叠肽链的适当Ser/Thr位点上逐个加上糖基。一般认为O-GalNAc糖基化在N-糖基化之后.,O-GalNAc糖基化的位点选择,肽链上Ser和Thr位点并非都能O-GalNAc糖基化。只有Ser/Thr附近含有Pro或其他的Ser或Thr时才易于O-GalNAc糖化.,O-GalNAc 聚糖的合成过程,核心合成：O-GalNAc 转移酶能识别肽链Pro附近的Ser/Thr糖基化部位，从而合成各类核心.延伸：O-GalNAc 糖链延伸是在糖链核心上逐个添加糖基.,分支:糖链的分支可以发生在外链骨架上，由1,6GlcNAc T催化生成1,6GlcNAc分支.非还原末端：发生唾液酸化、硫酸化和 L-岩藻糖化.非还原末端的L-岩藻糖化是血型抗原合成的必需步骤.,A,B,O 血型抗原的合成,Lewis（Le）抗原的合成也是建立在1型和2型糖链的基础上，由1,3Fuc T 和1,4Fuc T催化合成,N-聚糖：未覆盖糖的肽链的水解,核心Fuc的水解,靠近肽连的两个GlcNAc1,4键，糖-肽连接的水解。O-聚糖：据聚糖的密集度决定水解先后，先水解末端SA，再水解非还原末端，再水解肽。,3.聚糖的降解 糖蛋白被转运到溶酶体，在一系列蛋白水解酶和糖苷酶的联合作用下彻底降解,三、糖蛋白中聚糖的功能,研究方法：糖链合成或加工抑制剂、糖基化位点的定点突变和糖基转移酶的反义(antisense）技术或基因转染(transfection)和敲除（knock out）等.证明糖蛋白的聚糖不但能影响糖蛋白肽链的折叠、聚合、溶解和降解，还参与糖蛋白的分拣（sorting）和投送（transfiching）等细胞过程。,1.聚糖对糖蛋白空间结构的影响,糖蛋白肽链的正确折叠和亚基聚合与N-糖化有密切关系.例1.疱疹口炎病毒（VSV）的G蛋白经突变去除糖化位点后，发生链内二硫键错配为链间二硫键。例2.整联蛋白家族由和组成异二聚体，其中51是纤连蛋白（Fn）主要受体；用5或1的单抗均可将51以二聚体形式沉淀下来，如用内切糖苷酶去除亚基的聚糖，则两种单抗只能分别沉淀5 或1单体。,2.聚糖对蛋白质部分的屏蔽作用一个单糖可覆盖0.6nm的表面积，细胞表面存在一层富含糖类的物质，称细胞外被或糖萼（glycocalyx），具有保护作用，例:运铁蛋白（TF）受体的251、317和727 Asn有三条N-聚糖，当251突变后，受体蛋白不能形成二聚体，并被迅速水解.,用重金属染料如：钌红染色后，在电镜下可显示厚约10-20nm的结构。,3.对糖蛋白分拣、投送和分泌的作用,甘露糖6磷酸是溶酶体分拣的标志。衣霉素是UDP-N-乙酰葡萄糖胺的类似物，处理细胞阻止N-糖化，使细胞膜上的糖蛋白减少。,4.聚糖与糖蛋白的生物活性,大多数糖蛋白酶去聚糖后不影响酶活力：部分酶去糖后酶活力丧失或降低；糖对激素的亲和力也有影响。例：硫酸化的LH与受体亲和力高于带SA的LH，但生物半寿期缩短，在血中清除加快。,5.聚糖与细胞识别,包括：受体配体互相识别，凝集素对单糖和聚糖的识别(亲和层析)，病原体对细胞膜上糖基的识别和侵袭，精卵识别，细胞粘附与移动。eg1.Townes和Holtfreter将两栖类动物的原肠胚3个胚层的细胞分散后，混合培养，结果3个胚层的细胞行分类聚集，分别加入来源胚层的组建。eg2.如果将鸡胚细胞和小鼠胚细胞分散后相混培养，各种细胞仍按来源组织分别聚集，但相聚细胞只具有组织的专一性，而没有物种的分辨能力。,细胞表面糖链在识别和黏附中具有重要作用如糖蛋白配体在感染或受伤部位淋巴细胞移动中的作用。,6.决定血型 人有20几种血型，最基本的是AB0血型。红细胞质膜上的糖鞘脂是AB0血型抗原，免疫活性特异性的基础是糖链组成。,一.蛋白聚糖的分子组成和分类 二.蛋白聚糖的分布、结构和功能,第二节 蛋白聚糖,蛋白聚糖（proteoglycan,PG）:是一类大分子 的糖复合物，与糖蛋白的主要区别:核心 蛋白与糖胺聚糖链共价连接糖胺聚糖:为一类杂多糖，由氨基己糖和己糖 醛酸或半乳糖单位组成，交替排列成线性序 列,一般称为重复二糖或二糖单位,蛋白聚糖的结构,一、蛋白聚糖的分子 组成和分类,1.核心蛋白2.糖胺聚糖,1.核心蛋白,核心蛋白（core protein）：与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质.核心蛋白常被包埋在糖胺聚糖的复杂结构之内，因此常规蛋白质测序相当困难。常见的四类蛋白聚糖：丝甘蛋白聚糖,饰胶蛋白聚糖,粘结蛋白聚糖,可聚蛋白聚糖,丝甘蛋白聚糖（serglycin）,核心蛋白质具丝氨酸和甘氨酸交替的伸展序列，故称丝甘蛋白聚糖。核心蛋白最小的蛋白聚糖（Mr 约20kD）糖链结合部位有24个连续重复的SerGly 典型的细胞内蛋白聚糖，存于肥大和造血细胞的贮存颗粒中 由于连接硫酸软骨素/硫酸乙酰肝素，故具聚阴离子性质，与带正电荷的蛋白酶、羧肽酶和组胺等相互作用，参与这些活性分子的贮存和释放。,饰胶蛋白聚糖（decorin，PG-40）,Mr90-140kD,含一条硫酸软骨素或硫酸皮肤素类型的糖胺聚糖,富含亮氨酸重复序列模体（10-12个）,核心蛋白Mr约40kD，;能与胶原互作，调节胶原纤维的形成和胞外基质的组装。具有抗器官纤维化和肿瘤功能。,粘结蛋白聚糖（syndecan）,源于希腊语”Syndein”，即结合在一起的意思.也称：联合蛋白聚糖,多配体蛋白聚糖，共结合蛋白聚糖。一类细胞表面蛋白聚糖，核心蛋白Mr为36kD。含一个C端胞质域、跨膜域和连接糖胺聚糖的胞外域.因此，可与多种细胞外基质蛋白及胞内肌动蛋白丝相连。,可聚蛋白聚糖（aggrecan）,形成集聚体（aggregate）而得名，含一个非常大的核心蛋白（Mr 250kD-255kD），也称软骨蛋白聚糖。结构:3个球状域和中间域（连接寡糖和糖胺聚糖）,是软骨的主要结构大分子，由软骨细胞合成后，经水解酶降解，释放到关节的滑液中。,核心蛋白的特点：,多数核心蛋白有几个不同的结构域所有核心蛋白均有糖胺聚糖结合结构域一些蛋白聚糖有细胞表面或胞外基质锚定结构域。一些含蛋白互作的特异结构域,2.糖胺聚糖,糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）,也称粘多糖（mucopolysaccharide）。根据其重复二糖骨架，可分为4类：,透明质酸,透明质酸（hyaluronic acid,HA；亦称 hyaluronan 或hyaluronate）是结构最简单的 GAG,透明质酸GlcA-1,3-GlcNAc-1,4,硫酸软骨素及硫酸皮肤素,硫酸软骨素（chondroitin sulfate,CS）硫酸皮肤素（dermatan sulfate,DS）:CS的一种醛酸修饰形式。,硫酸角质素,硫酸角质素（keratan sulfate,KS）,硫酸乙酰肝素,硫酸乙酰肝素（heparan sulfate,HS）和肝素（heparin,Hep）,蛋白聚糖的生物合成,内质网合成核心蛋白，高尔基体糖链延长或加工（CS/DS,HS/Hep),质膜内表面（HA）。多糖链的形成由单糖逐个加入，糖醛酸由UDPGA提供；单糖需UDP活化；硫酸由PAPS（3-phosphoadenosine-5-phosphosulfate）提供；糖胺氨基来自于Gln。聚糖作为生物材料由于其可吸收、降解性及良好的生物相容性在医药、化妆、食品广泛应用。,3.连接区及寡糖,连接区（linkage region）:GAG与核心蛋白连接的点的寡糖结构。GAG还原末端的木糖与核心蛋白的序列子(通常为Glu/Asp-X-Ser-Gly）的丝氨酸羟基形成-糖苷键，起始木糖的C-2常被磷酸化。,X:Xyl;G:Gal;U:GlcA;H:GlcNAc;N:GalNAc,CS/DS和HS/Hep糖链的连接区相同，为四糖构成的寡糖链，即:葡糖醛酸-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖.其蛋白聚糖分别称为：CSPG，DSPG，HSPG,硫酸角质素（KS）蛋白聚糖连接方式,X:Xyl;G:Gal;U:GlcA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA,蛋白聚糖的体内降解分解部位：溶酶体;相关酶：外切糖苷酶，硫酸酯酶；胞外间质的蛋白聚糖半衰期较长（数天或数周），细胞表面的PG半衰期较短（5-20小时）,肝素酶,二、蛋白聚糖的分布、结构和功能,胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚糖胞外小分子间质蛋白聚糖基膜蛋白聚糖细胞表面蛋白聚糖细胞内蛋白聚糖,细胞外透明质酸与大分子间质蛋白聚糖,透明质酸与透明质酸结合蛋白 HA广泛分布在动物结缔组织的胞外间质中。以胚胎组织、滑液、玻璃体、脐带及鸡冠等组织最多。也存在于细菌的荚膜中。HA与蛋白的HA结合区（HA-binding region,HABR）特异结合，形成HA结合蛋白（HA-binding protein,HABP）。,HABP的存在方式：形成蛋白聚糖集聚体。在细胞表面，作为HA受体。HABP可形成高分子量的无规线团，使溶液具有很高的粘度；亲水性极强，形成巨大的水化空间，有利于细胞的迁移和分化；对胞外间质的理化性质起着重要作用。,可聚蛋白聚糖,是存于软骨胞外基质的大分子硫酸软骨素/硫酸角质素蛋白聚糖（CS/KSPG）,Mr250万,含有约100条CS链,50条KS链,50条O-连接寡糖链及10-15条N-连接寡糖链。它们分布在核心蛋白的不同区域，整个分子形状犹如一个“瓶刷”。形成巨大的溶剂化领域，每克蛋白聚糖（干重）可吸附50ml的溶剂.,PG：蛋白聚糖；LP：连接蛋白；A:免疫球蛋白样折叠1和2:分别为PG和LP与HA的结合部位；3:PG与LP相互作用部位,可聚蛋白聚糖结构及透明质酸集聚体的形成,多能蛋白聚糖,多能蛋白聚糖分离于人成纤维细胞的一种大分子集聚型蛋白聚糖，Mr78-86万，核心蛋白约26万。多能蛋白聚糖没有KS结构域（无KS链）与可聚蛋白聚糖相比，多能蛋白聚糖也含有类似的N端G1结构域（与HA和LP形成聚集体）和C端G3结构域。差异：含两个表皮生长因子样结构域，但缺少G2结构域（功能不清）。,2.细胞外小分子间质蛋白聚糖,多数胞外基质包括一些低Mr蛋白聚糖，它们具有一条或几条GAG链。核心蛋白序列的共同特征是富含亮氨酸的重复模块，故称富含亮氨酸的蛋白聚糖（leucine-richproteoglycans）,胞外小分子间质蛋白聚糖结构比较,3.基膜蛋白聚糖,基膜（basement membrane）是一种薄片状的胞外间质，位于上皮细胞与内皮细胞之间。构成基膜的生物大分子最主要是型胶原、层粘连蛋白（laminin）、巢蛋白（nidogen）和蛋白聚糖（HSPG和CSPG）.,基膜蛋白聚糖,4.细胞表面蛋白聚糖,多数是HSPG，与质膜结合有三种方式：核心蛋白疏水段插入双分子脂膜；核心蛋白与糖基磷脂酰肌醇（GPI）共价结合锚定在质膜上；通过HS链与质膜蛋白间进行特异或非特异作用如粘结蛋白聚糖1-4,糖基磷脂酰肌醇蛋白聚糖，-蛋白聚糖凝调蛋白聚糖，及CD44等。,5.细胞内蛋白聚糖,丝甘蛋白聚糖是已知的细胞内蛋白聚糖，存于肥大细胞及造血细胞的贮藏颗粒中。不同来源的丝甘蛋白聚糖Mr差异较大。在细胞贮藏颗粒中，丝甘蛋白聚糖的主要功能：与带正电荷的蛋白酶、羧基肽酶及组织胺等相互作用，参与其贮存和释放。,几种蛋白聚糖的结构比较,蛋白聚糖的功能了解不多。已知与肿瘤、免疫、感染、动脉粥样硬化等相关。,