三、聚糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)及空間結(jié)構(gòu) !!氮吹儀聚糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指單糖的排列順序及糖苷鍵的性質(zhì)。糖苷鍵的性質(zhì)包括單糖的連接位置, "或 #, !或 ",及吡喃糖和呋喃糖構(gòu)型等。— $%& ,’(&’%—, —)(* 等非糖基團(tuán)及蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的結(jié)合位置也 在聚糖的一級(jí)結(jié)構(gòu)中給予描述。 !!聚糖的二級(jí)結(jié)構(gòu)涉及糖環(huán)構(gòu)象、糖苷鍵旋轉(zhuǎn)角度及各原子之間的相互作用等。由于糖樣品不易純化, 結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,目前對(duì)于聚糖較高級(jí)的空間結(jié)構(gòu)規(guī)律的認(rèn)識(shí)尚不夠清楚。但認(rèn)識(shí)糖一級(jí)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu) 對(duì)了解糖的生物功能是非常重要的。 !!聚糖一級(jí)結(jié)構(gòu)的測定可選擇質(zhì)譜(+$)、核磁共振( )+,)和 (-#’等多種儀器分析方法。特異水解 聚糖的糖苷酶(./012345637)是聚糖一級(jí)結(jié)構(gòu)測定中常用的工具酶。糖苷酶包括內(nèi)糖苷酶( 7852./012349 5637)和外糖苷酶(7:2./012345637)。兩種聚糖水解酶作用的位點(diǎn)不同,內(nèi)糖苷酶將糖鏈從內(nèi)部特異的切 開,而外糖苷酶則從糖鏈的非還原端特異的水解糖基。圖 &;是應(yīng)用基質(zhì)輔助激光離子解吸時(shí)間飛行 < 質(zhì)譜(=6>?4: 63343>75 /637? 5732?@>428 4284A6>428 >4=7 2B B/4.C>,+D#"E F%G < +$)技術(shù),對(duì)一個(gè) )連接聚 糖經(jīng)
不同種外糖苷酶(唾液酸酶、 "半乳糖苷酶、 " !乙酰葡糖胺糖苷酶)逐步水解作用后的熒光標(biāo)記 產(chǎn)物進(jìn)行的測序分析。 圖 & ;!寡糖 +D#"E F%G < +$測序分析 !!還有一些其他的生物學(xué)方法可用于聚糖的結(jié)構(gòu)分析,如根據(jù)對(duì)各種 &(或;H ’標(biāo)記的單糖放射性前體 摻入糖鏈合成的放射性分析,可了解糖鏈結(jié)構(gòu)及合成的特點(diǎn)?;瘜W(xué)合成的寡糖、糖抑制劑及糖特異抗體的 應(yīng)用也有助于特定聚糖結(jié)構(gòu)的分析。凝集素(/71>48)是一類通過分子中的糖識(shí)別結(jié)構(gòu)域( 16?I2C05?6>7 ?719 2.84A48. 52=648,’,"),專一識(shí)別和結(jié)合特定糖基及糖鏈結(jié)構(gòu)的糖蛋白,以多種凝集素為探針的糖微陣列 技術(shù),為同時(shí)鑒定糖鏈的多種結(jié)構(gòu)特征提供了更便捷、更有效的方法。有關(guān)糖結(jié)構(gòu)分析的網(wǎng)站是了解聚糖 結(jié)構(gòu)信息的重要來源??傊?,隨著各種糖分析技術(shù)的提高及糖相關(guān)研究的深入,對(duì)聚糖結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)會(huì)更加 明確。 第二節(jié) !糖蛋白的結(jié)構(gòu)與功能 !!糖蛋白由糖與蛋白質(zhì)通過共價(jià)鍵連接形成。糖蛋白分子中糖的含量變化很大(;J KLMJ)。糖蛋白 分布廣泛,許多膜蛋白、分泌蛋白及細(xì)胞外基質(zhì)( 7:>?617//N/6? =6>?4:,O’+)中的一些結(jié)構(gòu)蛋白等都是糖蛋 白。糖蛋白以多種方式,如酶、載體、激素、抗體、受體和血型抗原等發(fā)揮生物學(xué)功能。糖蛋白的糖鏈對(duì)整 個(gè)分子的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能起重要作用。聚糖不僅作為一種結(jié)構(gòu)分子,而且作為一種信息分子,參與細(xì)胞 "!第一篇 +生物分子的結(jié)構(gòu)與功能 間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間的分子識(shí)別和黏附。糖基化( !"#$%"’()%*)是蛋白質(zhì)重要的加工和修飾步驟,糖 基化的異常可導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生,如腫瘤、感染和自身免疫病等。 一、糖蛋白的分類與結(jié)構(gòu) ++根據(jù)糖與蛋白質(zhì)連接的結(jié)構(gòu)性質(zhì),糖蛋白分為三類: ,連接糖蛋白、 -連接糖蛋白和 ./0連接(錨 定)糖蛋白,它們的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)如下: ++(一) ,連接糖蛋白 ++糖鏈的 !乙酰葡糖胺與多肽鏈的天冬酰胺的酰胺氮連接,形成 ,糖苷鍵,此種糖鏈為 ,連接糖 鏈,也稱 ,連接聚糖。
連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)為: ."$,1$! , 1&*(圖 2 3+ 4)。多肽鏈中的天冬酰胺殘基并 不都是糖鏈的結(jié)合部位,處于 1&* 5 678 9:;8序列子(其中 5是除脯氨酸外的任一氨基酸)中的 1&*才 具有結(jié)合能力,序列子也被稱為糖基化位點(diǎn),可通過蛋白質(zhì)的序列分析預(yù)測。 圖 2 3+糖鏈與多肽鏈連接點(diǎn)的結(jié)構(gòu) ++,連接糖鏈?zhǔn)翘堑鞍滋擎溩钪饕念愋?,已?jīng)發(fā)現(xiàn)有上百種。 ,連接糖鏈又可分為三種亞型:高甘 露糖型(;)!; <’**%&7 (#=7)、復(fù)雜型($%<="7> (#=7)和雜合型(;#?8)@ (#=7)。它們都有一個(gè)共同的五糖核 心結(jié)構(gòu)(A’*2 ."$,1$3),但與核心結(jié)構(gòu)相連的外側(cè)鏈結(jié)構(gòu)不同(圖 22)。高甘露糖型糖鏈的外側(cè)鏈為 3 BC個(gè)甘露糖。大多數(shù)復(fù)雜型的外側(cè)鏈可出現(xiàn) 3 BD個(gè)糖鏈分支,分支末端常連有唾液酸。根據(jù)其形狀、 變調(diào)性及可作為識(shí)別標(biāo)志等特點(diǎn),稱之為糖鏈的天線結(jié)構(gòu)。例如,人血清轉(zhuǎn)鐵蛋白含有二天線和三天線糖 鏈結(jié)構(gòu),是反映體內(nèi)蛋白質(zhì)糖基化整體水平的一個(gè)測定指標(biāo)。雜合型的糖鏈則兼有以上二者的結(jié)構(gòu),多見 第三章 "糖復(fù)合物"! 圖 ! !" #連接糖鏈結(jié)構(gòu) 于膜蛋白和分泌蛋白。 ""免疫球蛋白 $%&在兩條重鏈 ’(段 )*+的 ,-.+/0位點(diǎn)上各結(jié)合一條 #連接糖鏈。糖鏈可有
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