糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质 Glycoprotein , P roteoglycan and Extracellular Matrix

糖蛋白、蛋白聚糖和细胞外基质Glycoprotein, Proteoglycan and Extracellular Matrix 第十九章

第一节糖蛋白Glycoprotein

定义一种或多种糖以共价键连接到肽链上的蛋白质。特点蛋白质含量较多，糖所占比例变动大，表现为蛋白质的特性。分布细胞膜、溶酶体、细胞外液概述

一、糖蛋白的结构 • 单糖的种类 • 葡萄糖(Glu) • 半乳糖(Gal) • 甘露糖(Man) • N-乙酰半乳糖胺(GalNAc) • 岩藻糖(Fuc) • N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc) • N-乙酰神经氨酸(NeuAc)

N-连接： O-连接： • 连接方式目录

（一）N-连接糖蛋白 • 1.定义 • 糖蛋白的糖链与蛋白部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。 • 2.糖基化位点 • N-连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸残基的序列子称为糖基化位点。

①高甘露糖型 ②复杂性都有一个五糖核心 ③杂合型 Man Asn Man GlcNAc GlcNAc Man 3. N-连接寡糖结构（三型）

4. N-连接寡糖的合成 N-连接寡糖是在内质网上以长萜醇作为糖链载体，先合成含14糖基的寡糖链，然后转移至肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基体进行加工而成。每一步加工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。

（二）O-连接糖蛋白 • 1.定义 • 糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相连，称为O-连接糖蛋白。 • 2.O-连接寡糖结构 • O-连接寡糖有N-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、N-乙酰葡萄糖胺等单糖。

3.O-连接寡糖合成 O-连接寡糖在N-乙酰半乳糖基转移酶的作用下，在多肽链的丝/苏氨酸的羟基上连接上N-乙酰半乳基，然后逐个加上糖基直至O-连接寡糖链的形成。

1.对糖蛋白新生肽链的影响 • 参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确的空间构象；影响亚基聚合；糖蛋白在细胞内的分拣和投送。二、糖蛋白寡糖链的功能 • 2.对糖蛋白的生物活性的影响 • 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

第二节蛋白聚糖Proteoglycan

概述 定义一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的化合物。 • 特点 • 糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。 • 分布 • 分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节滑液、粘液、眼玻璃体等组织。

核心蛋白 葡萄糖胺组成糖胺半乳糖胺糖胺聚糖葡萄糖醛酸糖醛酸艾杜糖醛酸蛋白聚糖的结构

一、重要的糖胺聚糖 糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。体内重要的糖胺聚糖（6种）：硫酸软骨素类硫酸皮肤素硫酸角质素透明质酸肝素和硫酸类肝素

目录

二、核心蛋白 • 定义 • 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，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。

透明质酸 连接蛋白硫酸角质素硫酸软骨素糖蛋白亚基核心蛋白骨骺软骨蛋白聚糖聚合物 2.蛋白聚糖聚合物

三、蛋白聚糖的生物合成 • 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。 • 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UDP活化；硫酸由PAPS提供；糖胺氨基来自于Gln。

1.构成细胞外基质 • 在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞的粘附、迁移、增殖和分化等有关。四、蛋白聚糖的功能 • 2.其它功能 • 抗凝血（肝素） • 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

第三节细胞外基质Extracellular Matrix, ECM

概述 • 定义 • 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。 • 分布 • 各组织细胞和细胞之间的胞间隙或胞间膜。 • 主要成分 • 胶原 (collagen) • 纤连蛋白 (fibronectin, Fn) • 层粘蛋白 (laminin, Ln)

一、胶原 • 1.定义 • 由结缔组织细胞——成纤维细胞所分泌的结缔组织胶原蛋白和某些上皮细胞分泌的某些类型的胶原蛋白。 • 2.分布 • 骨、皮肤、血管壁、肌腱、韧带、肌肉、软骨、角膜等。 • 3.功能 • 起着支架、维持组织构型、机体运动等多项作用。

4.胶原的结构特点 胶原蛋白由3条肽链以α右手螺旋形成棒状结构。富含甘氨酸（占1/3）和脯氨酸（占1/4），特含有羟赖氨酸和羟脯氨酸，缺色氨酸和半胱氨酸，甚少酪氨酸。

二、纤连蛋白(Fn) • 1.定义 • 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，也有以多聚体形式存在。 • 2.分布 • 各种体液（血浆、组织间液、淋巴液、关节腔滑液、羊水）、细胞外基质和细胞中。 • 3.功能 • 参与许多生理活动，例如：细胞的形态、增殖、分化及个体发育、生殖、信息传递、凝血、组织修复等。

4.结构 • 由分子量为25万的单体组成的二聚体。它的一级结构由3种不同类型的内在序列同源结构重复出现而构成。

三、层粘连蛋白(Ln) • 1.定义 • 由三条多肽链组成的多结构域构成的糖蛋白，即Ⅳ型胶原基质。 • 2.分布 • 在所有组织的基膜上。 • 3. 功能 • 主要介导上皮细胞及内皮细胞糖粘附，而影响细胞的生长、分化和运动。 • 新近发现，Ln可能与某些疾病（糖尿病、肾病、内风湿关节炎、感染等）和肿瘤细胞的浸润、转移有重要关系。

4.结构 由三条多肽链（1条A链和2条B链）通过二硫键构成，3条链排列成十字架形。目录

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