糖蛋白、蛋白聚糖-和细胞外基质-Glycoprotein--….ppt

糖蛋白、蛋白聚糖糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质和细胞外基质Glycoprotein,Proteoglycan and Extracellular Matrix 第第 十十 九九 章章第一页，共二十九页。第第 一一 节节 糖糖 蛋蛋 白白 Glycoprotein第二页，共二十九页。定义定义一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。白质。特点特点蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为蛋白质的特性。现为蛋白质的特性。细胞膜、溶酶体、细胞外液细胞膜、溶酶体、细胞外液分布分布概概 述述第三页，共二十九页。一、糖蛋白的结构一、糖蛋白的结构(jigu)(jigu)单糖的种类单糖的种类(zhngli)葡萄糖葡萄糖(Glu)半乳糖半乳糖(Gal)甘露糖甘露糖(Man)N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺(GalNAc)岩藻糖岩藻糖(Fuc)N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)N-乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸(NeuAc)第四页，共二十九页。连接连接(linji)方方式式N-连接连接：O-连接连接：第五页，共二十九页。（一）（一）N-N-连接连接(linji)(linji)糖蛋白糖蛋白1.定义定义糖蛋白的糖链与蛋白部分糖蛋白的糖链与蛋白部分(b fen)(b fen)的的Asn-X-Ser序列的天序列的天氡酰胺氮以共价键连接称氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。连接糖蛋白。2.糖基化位点糖基化位点N-连接糖蛋白中连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸残三个氨基酸残基的序列基的序列(xli)(xli)子称为糖基化位点。子称为糖基化位点。第六页，共二十九页。3.N-连接连接(linji)寡糖结构（三型）寡糖结构（三型）高甘露糖型高甘露糖型复杂性复杂性杂合型杂合型都有一个五糖核心都有一个五糖核心ManManManGlcNAcGlcNAcAsn第七页，共二十九页。4.N-连接连接(linji)寡糖的合成寡糖的合成N-连连接接寡寡糖糖是是在在内内质质网网上上以以长长萜萜醇醇作作为为糖糖链链载载体体，先先合合成成含含14糖糖基基的的寡寡糖糖链链，然然后后转转移移至至肽肽链链的的糖糖基基化化位位点点上上，进进一一步步在在内内质质网网和和高高尔尔基基体体进进行行加加工工而而成。成。每每一一步步加加工工都都由由特特异异的的糖糖基基转转移移酶酶或或糖糖苷苷酶酶催催化完成，糖基必须化完成，糖基必须(bx)活化为活化为UDP或或UDP的衍生物。的衍生物。第八页，共二十九页。（二）（二）O-连接连接(linji)(linji)糖蛋白糖蛋白1.定义定义糖蛋白糖链与蛋白部分糖蛋白糖链与蛋白部分(b fen)(b fen)的丝的丝/苏氨酸残基的苏氨酸残基的羟基相连，称为羟基相连，称为O-连接糖蛋白。连接糖蛋白。2.O-连接寡糖结构连接寡糖结构(jigu)(jigu)O-连接寡糖有连接寡糖有N-乙酰半乳糖与半乳糖构成核心乙酰半乳糖与半乳糖构成核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再接上岩藻糖、二糖，核心二糖可重复延长及分支，再接上岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。乙酰葡萄糖胺等单糖。第九页，共二十九页。3.O-连接连接(linji)(linji)寡糖合成寡糖合成O-连接寡糖在连接寡糖在N-N-乙酰半乳糖基转移酶的作用下，乙酰半乳糖基转移酶的作用下，在多肽链的丝在多肽链的丝/苏氨酸的羟基上连接上苏氨酸的羟基上连接上N-乙酰半乳乙酰半乳基，然后逐个基，然后逐个(zhg)(zhg)加上糖基直至加上糖基直至O-连接寡糖链的连接寡糖链的形成。形成。第十页，共二十九页。二、糖蛋白寡糖链的功能二、糖蛋白寡糖链的功能(gngnng)1.对糖蛋白新生对糖蛋白新生(xnshng)(xnshng)肽链的影响肽链的影响参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确的空间参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的分拣和投送。构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的分拣和投送。2.对糖蛋白的生物活性的影响对糖蛋白的生物活性的影响(yngxing)(yngxing)保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。3.参与分子的识别作用参与分子的识别作用第十一页，共二十九页。第第 二二 节节 蛋蛋 白白 聚聚 糖糖Proteoglycan第十二页，共二十九页。定义定义一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心(hxn)(hxn)蛋白形成的蛋白形成的化合物。化合物。特点特点糖占比例大，约一半以上，具有多糖糖占比例大，约一半以上，具有多糖(du tn)(du tn)性质。性质。分布分布分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、粘液液、粘液(zhn y)(zhn y)、眼玻璃体等组织。、眼玻璃体等组织。概概 述述第十三页，共二十九页。蛋白聚糖的结构蛋白聚糖的结构(jigu)组成组成核心蛋白核心蛋白糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺糖胺糖醛酸糖醛酸葡萄糖胺葡萄糖胺半乳糖胺半乳糖胺葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸第十四页，共二十九页。一、重要一、重要(zhngyo)的糖胺聚糖的糖胺聚糖糖胺聚糖由二糖单位糖胺聚糖由二糖单位(dnwi)重复连接而成，不分支。重复连接而成，不分支。硫酸软骨素类硫酸软骨素类硫酸皮肤素硫酸皮肤素硫酸角质硫酸角质(jiozh)(jiozh)素素透明质酸透明质酸肝素和硫酸类肝素肝素和硫酸类肝素体内重要的糖胺聚糖（体内重要的糖胺聚糖（6种）：种）：第十五页，共二十九页。第十六页，共二十九页。二、核心二、核心(hxn)蛋白蛋白1.1.定义定义(dngy)(dngy)与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质。核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞(xbo)表面表面或细胞或细胞(xbo)外基质的大分子中。外基质的大分子中。第十七页，共二十九页。透明质酸透明质酸连接蛋白连接蛋白核心蛋白核心蛋白硫酸角质素硫酸角质素硫酸软骨素硫酸软骨素糖蛋白亚基糖蛋白亚基骨骺软骨蛋白聚糖聚合物骨骺软骨蛋白聚糖聚合物2.蛋白聚糖聚合物蛋白聚糖聚合物第十八页，共二十九页。三、蛋白聚糖的生物三、蛋白聚糖的生物(shngw)合成合成在内质网上合成核心蛋白多肽链，同时在高尔在内质网上合成核心蛋白多肽链，同时在高尔基体内进行基体内进行(jnxng)(jnxng)糖链延长或加工。糖链延长或加工。多糖链的形成是由单糖逐个加上去的，糖醛酸由多糖链的形成是由单糖逐个加上去的，糖醛酸由UDPGA提供；单糖要由提供；单糖要由UDP活化；硫酸活化；硫酸(li sun)由由PAPS提供；糖胺氨基来自于提供；糖胺氨基来自于Gln。第十九页，共二十九页。四、蛋白聚糖的功能四、蛋白聚糖的功能(gngnng)1.构成细胞外基质构成细胞外基质在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞(xbo)(xbo)的粘的粘附、迁移、增殖和分化等有关。附、迁移、增殖和分化等有关。2.其它其它(qt)(qt)功能功能抗凝血（肝素）抗凝血（肝素）参与细胞识别与分化（细胞表面的硫酸素）参与细胞识别与分化（细胞表面的硫酸素）维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等 第二十页，共二十九页。第第 三三 节节 细胞外基质细胞外基质Extracellular Matrix,ECM第二十一页，共二十九页。定义定义(dngy)(dngy)细胞外由纤维状胶原、透明质酸、蛋白聚糖和细胞外由纤维状胶原、透明质酸、蛋白聚糖和糖蛋白以不同比例组成的细胞间质糖蛋白以不同比例组成的细胞间质 。分布分布(fnb)(fnb)各组织细胞和细胞之间的胞间隙或胞间膜。各组织细胞和细胞之间的胞间隙或胞间膜。主要主要(zhyo)(zhyo)成分成分胶原胶原 (collagen)纤连蛋白纤连蛋白 (fibronectin,Fn)层粘蛋白层粘蛋白 (laminin,Ln)概概 述述第二十二页，共二十九页。一、胶一、胶 原原1.定义定义由结缔组织细胞由结缔组织细胞(xbo)(xbo)成纤维细胞成纤维细胞(xbo)(xbo)所分泌的所分泌的结缔组织胶原蛋白和某些上皮细胞结缔组织胶原蛋白和某些上皮细胞(xbo)(xbo)分泌的某些类型分泌的某些类型的胶原蛋白。的胶原蛋白。2.分布分布骨、皮肤骨、皮肤(p f)(p f)、血管壁、肌腱、韧带、肌肉、软骨、血管壁、肌腱、韧带、肌肉、软骨、角膜等。角膜等。3.功能功能起着支架、维持组织构型、机体运动起着支架、维持组织构型、机体运动(yndng)(yndng)等多等多项作用。项作用。第二十三页，共二十九页。4.胶原的结构胶原的结构(jigu)(jigu)特点特点胶原蛋白由胶原蛋白由3 3条肽链以条肽链以 右手螺旋形成右手螺旋形成(xngchng)(xngchng)棒状结构。棒状结构。富含甘氨酸（占富含甘氨酸（占1/31/3）和脯氨酸（占）和脯氨酸（占1/41/4），），特含有特含有(hn yu)(hn yu)羟赖氨酸和羟脯氨酸，缺色氨酸和半胱羟赖氨酸和羟脯氨酸，缺色氨酸和半胱氨酸，甚少酪氨酸。氨酸，甚少酪氨酸。第二十四页，共二十九页。二、纤连蛋白二、纤连蛋白(Fn)1.定义定义(dngy)(dngy)广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中的广泛存在于细胞外基质、基底膜和各种体液中的一种多功能糖蛋白。多为二聚体形式，也有以多聚体一种多功能糖蛋白。多为二聚体形式，也有以多聚体形式存在。形式存在。2.分布分布各种体液（血浆、组织间液、淋巴液、关节腔滑各种体液（血浆、组织间液、淋巴液、关节腔滑液、羊水液、羊水(yngshu)(yngshu)）、细胞外基质和细胞中。）、细胞外基质和细胞中。3.功能功能参参与与许许多多生生理理活活动动，例例如如(lr)(lr)：细细胞胞的的形形态态、增增殖殖、分分化化及及个个体体发发育育、生生殖殖、信信息息传传递递、凝凝血血、组组织修复等。织修复等。第二十五页，共二十九页。4.结构结构(jigu)(jigu)由由分分子子量量为为2525万万的的单单体体组组成成的的二二聚聚体体。它它的的一一级级结结构构由由3 3种种不不同同类类型型的的内内在在序序列列同同源源结结构构重复出现而构成。重复出现而构成。第二十六页，共二十九页。1.定义定义由三条由三条(sn tio)(sn tio)多肽链组成的多结构域构成的糖多肽链组成的多结构域构成的糖蛋白，即蛋白，即型胶原基质。型胶原基质。2.分布分布在所有在所有(suyu)(suyu)组织的基膜上。组织的基膜上。3.功能功能主主要要介介导导上上皮皮细细胞胞及及内内皮皮细细胞胞糖糖粘粘附附，而而影影响细胞的生长、分化和运动。响细胞的生长、分化和运动。新新近近发发现现(fxin)，Ln可可能能与与某某些些疾疾病病（糖糖尿尿病病、肾肾病病、内内风风湿湿关关节节炎炎、感感染染等等）和和肿肿瘤瘤细细胞胞的的浸浸润润、转移有重要关系。转移有重要关系。三、层粘连蛋白三、层粘连蛋白(Ln)第二十七页，共二十九页。4.结构结构(jigu)(jigu)由由三三条条多多肽肽链链（1 1条条A A链链和和2 2条条B B链链）通通过过(tnggu)(tnggu)二二硫硫键键构构成成，3 3条条链链排排列列成成十十字架形。字架形。第二十八页，共二十九页。内容(nirng)总结糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质Glycoprotein,Proteoglycan and Extracellular Matrix。每一步加工(ji gng)都由特异的糖基转移酶或糖苷酶催化完成，糖基必须活化为UDP或UDP的衍生物。核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子中。在内质网上合成核心蛋白多肽链，同时在高尔基体内进行糖链延长或加工(ji gng)。4.结构第二十九页，共二十九页。