第五章__蛋白聚糖

1、蛋白聚糖: Proteoglycan PG 蛋白聚糖和糖蛋白的差異:糖胺聚糖鏈 研究蛋白聚糖的意義:蛋白聚糖在生物體內可以與其它生物大分子包括一些細胞因子等相互作用,參與許多生理過程的調節(jié),具有許多生物學功能.一、核心蛋白： 絲甘蛋白聚糖 Serglycin: 核心蛋白最小,20k, 24個連續(xù)重復Ser-Gly序列。 飾膠蛋白聚糖 Decorin:能修飾膠原纖維,36k,富含亮氨酸的重復序列。 粘結蛋白聚糖 Syndecan:細胞表面蛋白聚糖,32k, 疏水結構域、胞外結構域。 可聚蛋白聚糖 Aggrecan:最大的核心蛋白,225-250k, 3個球狀蛋白結構域和糖鏈連接域二、蛋白聚糖核心

2、蛋白特點： 含幾個不同的結構域 糖胺聚糖取代結構域 特異結構域,錨定在細胞表面或細胞外基質 相互作用結構域三、糖胺聚糖 Glycosaminoglycan GAG 透明質酸 (HA) 硫酸軟骨素 (CS)、硫酸皮膚素 (DS) 硫酸角質素(KS) 硫酸乙酰肝素(HS)、肝素(hep)(一) 透明質酸 HA (Hyaluronic acid)GlcUA-1,3-GlcNAc-1,4(二) 硫酸軟骨素 CS Chondroitin sulfateGlcUA- -1,3-GalNAc-1,4C4S / C6S硫酸皮膚素 DSDermatan sulfateidoUA - -1,3-GalNAc-1,

3、4HOOHHHNHHOOOHHOHHHOHHOCOOHCO CH3CH2OHHOOHHHNHHOOOHHOHHHOHHOCOOHCO CH3CH2OSO3(三) 硫酸角質素 KSKeratan sulfateGal-1,4-GlcNAc-1,3(四)硫酸乙酰肝素 HSHeparan sulfateGlcUA-1,4-GlcNAc-1,4肝素 Heparin HepidoUA-1,4-GlcNAc-1,4OOHHHNHHOOOHHOHHHOHHCOOHCO CH3CH2OSO3OHOOHHHNHHOHOOHOHHHOHHCH2OHHCO CH3CH2OSO3OH 三、連接區(qū)域：1. CS/DS

4、和 HS / Hep 的連接區(qū)域：4個糖基構成的寡糖鏈：葡萄糖醛酸- -1,3-半乳糖-1,3-半乳糖- -1,4-木糖CSHS2. 軟骨可聚蛋白聚糖：含O-連接寡糖和N-連接寡糖KS四、蛋白聚糖的分類：1。根據組織來源：軟骨蛋白聚糖、動脈蛋白聚糖、角膜蛋白聚糖2。根據含的糖胺聚糖（GAG）的種類： 硫酸軟骨素蛋白聚糖(CSPG) 硫酸皮膚素蛋白聚糖(DSPG) 硫酸角質素蛋白聚糖(KSPG) 硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG) 肝素蛋白聚糖3。Kjellen & Lindahl 分類法能與HA特異相互作用的大分子細胞外CSPG:具有小的同源核心蛋白及1或2條GAG鏈(CS, DS, K

5、S)的蛋白聚糖：細胞外基質 / 基膜的HSPG, 包括由EHS腫瘤合成的大分子HSPG:與粘結蛋白聚糖有關的膜插入細胞表面蛋白聚糖: 細胞內蛋白聚糖第二節(jié)、細胞外透明質酸與大分子間質蛋白聚糖一、透明質酸與透明質酸結合蛋白：l 透明質酸 HA：分布、功能l 透明質酸結合蛋白: HA-binding protein HABPl結構性HA結合分子：連接蛋白、可聚蛋白聚糖、多能蛋白聚糖、腦HA粘連蛋白存在細胞表面的HA受體：功能是調節(jié)細胞與細胞的粘附、細胞的遷移、增殖、分化二、可聚蛋白聚糖：核心蛋白的一級結構：2124個氨基酸殘基，8個結構域：G1結構域特點：可聚蛋白結構域：#1: G1#2: 球狀間

6、結構域#3: G2#4: KS 結構域#5: CS1 結構域#6: CS2 結構域#7: CS3 結構域#8: G3三、多能蛋白聚糖 多能蛋白聚糖的結構特點： 780-860 kd, 核心蛋白260kd, G1結構域與HA和LP結合形成穩(wěn)定的集聚體 G2結構域缺少 G3 結構域含有2個類表皮生長因子區(qū)域 GAG附著區(qū)域不含KS鏈，有20個Asn-X-Ser/Thr,用于N-連接寡糖和200多個Ser/Thr用于O-連接寡糖 分布：血管、動脈管平滑肌細胞；纖維軟骨和彈性軟骨、中樞神經與周圍神經系統(tǒng)、表皮和腺上皮；1.功能：對抗壓力作用，保護血管功能；對細胞和細胞外基質成分黏附有抑制作用。第三節(jié)、

7、細胞外小分子間質蛋白聚糖一、雙鏈蛋白聚糖與飾膠蛋白聚糖雙鏈蛋白聚糖PG-I; PG-S1 分子量:150-240kd; 2條CS/DS鏈.飾膠蛋白聚糖PG-II; PG-S2 分子量:90-140kd; 1條CS/DS鏈.兩種蛋白聚糖的GAG鏈的共性：單一類型細胞產生兩種蛋白聚糖，GAG相同或相似。GAG鏈隨組織來源而異。GAG鏈長度30-40kd,較可聚蛋白聚糖長。1.含有2-3個N-連接寡糖核心蛋白特點： S：CS; Y: N-連接寡糖； CC：二硫鍵；：富含亮氨酸模體兩種蛋白聚糖的生物學功能：二、纖調蛋白聚糖及光蛋白聚糖特點：與雙鏈蛋白聚糖與飾膠蛋白聚糖有相似的核心蛋白、不含CS/ DS

8、鏈，含KS鏈纖調蛋白聚糖的分布及結構特點： KS; 硫酸酪氨酸 ； Y: N-連接寡糖； CC：二硫鍵； ： 富含亮氨酸模體光蛋白聚糖的分布和結構特點：光蛋白聚糖的功能：第四節(jié)、基膜蛋白聚糖：一、串珠樣蛋白聚糖：結構特點：五個結構域：I、II、III、IV、V二、基膜硫酸軟骨素蛋白聚糖 BM-CSPG第五節(jié)、細胞表面蛋白聚糖：HSPG，與質膜結合方式：核心蛋白疏水肽段直接插入雙層分子脂膜核心蛋白與糖基磷酰肌醇GPI共價結合而錨定在質膜上。 通過HS鏈與質膜結合蛋白之間特異或非特異相互作用一、粘結蛋白聚糖：粘結蛋白聚糖1：存在上皮細胞表面，31kd，含三個結構域：胞質結構域：疏水跨膜結構域：1.

9、細胞外結構域：2. 粘結蛋白聚糖-2: 纖維蛋白聚糖fibroglycan3.粘結蛋白聚糖-3:神經粘結蛋白聚糖N-syndecan4. 粘結蛋白聚糖-4: 雙棲蛋白聚糖amphiglycan二、糖基磷脂酰肌醇蛋白聚糖： 是一類通過與糖基磷脂酰肌醇 (GPI) 共價結合而錨定在細胞表面的 HSPG 結構特點： 生物學功能：三、蛋白聚糖及CD44 插入膜的蛋白聚糖兼職蛋白聚糖 蛋白聚糖：轉化因子 (TGF-)的III型受體，280kd, 核心蛋白110kd, 23條HS/CS鏈，結構特點也分為3個結構域：N-端細胞外結構域、跨膜結構域、C-端胞質結構域 CD44: 是一組細胞表面黏附分子，也是一類插入膜的蛋白聚糖。分布：結構特點：功能：四、凝調蛋白聚糖 (Thrombomodulin) 存在血管內皮細胞表面的膜整合蛋白聚糖分子量90kd, 一條CS鏈。 結構特點：N-端疏水結構域：EGF結構域：CS鏈附著部位的富含Ser/Thr的結構域：疏水跨膜結構域：C-端胞質結構域：第六節(jié)、細胞內蛋白聚糖：絲甘蛋白聚糖： 存在肥大細胞和造血細胞。 分子大小來源不同差別很大，75200kd 核心蛋白基本相似，17-19kd,差別在于GAG鏈的數目和長度。 核心蛋白