第九章糖蛋白與蛋白聚糖

（優(yōu)選）第九章糖蛋白與蛋白聚糖第一頁(yè)，共八十五頁(yè)。第九章糖蛋白與蛋白聚糖第一節(jié)糖蛋白第二節(jié)蛋白聚糖第二頁(yè)，共八十五頁(yè)。

聚糖

(glycan)是聚合寡糖(oligosaccharide)或聚合多糖(polysaccharide)的總稱。它可以游離形式存在，如很多植物中的雜多糖(heteropolysaccharide)；也可以糖復(fù)合物

(glycocon-jugate)的形式存在，如糖蛋白(glycoprotein)、糖脂(glycolipid)和蛋白聚糖（proteoglrcan)。其中糖脂一般不屬于生物大分子

?

生物體蛋白是糖蛋白或蛋白多糖，包括酶、激素、膜蛋白、血漿蛋白、結(jié)構(gòu)蛋白、毒素等

生物界已發(fā)現(xiàn)200多種單糖，但只有11種出現(xiàn)在糖蛋白或蛋白多糖中第三頁(yè)，共八十五頁(yè)。糖蛋白或蛋白多糖中的單糖己糖：半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、甘露糖(Man)脫羥己糖：L－巖藻糖(Fuc)己糖胺：半乳糖胺(GalNH2)、葡萄糖胺(GlcNH2)戊糖：木糖(Xyl)、L－阿拉伯糖(Ara)唾液酸(SA)：通常為N-乙酰神經(jīng)氨酸(NeuNAc)

糖蛋白中已發(fā)現(xiàn)20多種神經(jīng)氨酸衍生物醛酸：葡萄糖醛酸(GlcUA)、艾杜糖醛酸(IdoUA)己糖衍生物：乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)、乙酰氨基半乳糖(GalNAc)糖蛋白的含糖量可以小于1％或大于99％。如膠原蛋白<1％；糖元>99％第四頁(yè)，共八十五頁(yè)。

糖蛋白（glycoprotein）是蛋白質(zhì)和糖類的共價(jià)復(fù)合物蛋白質(zhì)肽鏈可在不同部位結(jié)合多個(gè)糖基或聚糖。含糖量可低至2%，高至50%

人體內(nèi)的蛋白質(zhì)至少有1/3是糖蛋白，存在于各種組織和不同細(xì)胞中，特別在細(xì)胞表面膜上含量豐富。絕大多數(shù)血漿蛋白質(zhì)也是糖蛋白第一節(jié)糖蛋白第五頁(yè)，共八十五頁(yè)。一、糖蛋白中聚糖的分類和結(jié)構(gòu)

二、糖蛋白中聚糖的代謝

三、糖蛋白中聚糖的功能第六頁(yè)，共八十五頁(yè)。一、糖蛋白中聚糖的分類和結(jié)構(gòu)糖蛋白和糖基或糖鏈部分的連接方式和分類2.糖蛋白中聚糖的結(jié)構(gòu)第七頁(yè)，共八十五頁(yè)。1.糖蛋白和糖基或糖鏈部分的

連接方式和分類

⑴O-連接糖基或糖鏈糖基或糖鏈的還原端與蛋白質(zhì)肽鏈中Ser、Thr或羥賴氨酸殘基中羥基的氧原子（O）相連接這類連接方式很容易被稀堿水解?？煞忠韵聝煞N方式第八頁(yè)，共八十五頁(yè)。①糖基和羥賴氨酸的OH連接

這類糖基只存在于膠原中，只有一個(gè)半乳糖（Gal）或其外側(cè)再連有葡萄糖（Glc），組成Glc-Gal二糖第九頁(yè)，共八十五頁(yè)。②糖基或糖鏈和Ser或Thr的OH連接巖藻糖（Fuc）Ser/Thr連接：Ser/Thr的N端常常是兩個(gè)連續(xù)的Gly殘基N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）和Ser/Thr連接：每個(gè)連接位點(diǎn)只有一個(gè)糖基，但可有多個(gè)連接位點(diǎn)N-乙酰氨基半乳糖（GalNAc）和Ser/Thr連接：糖基最少只有一個(gè)GalNAc，多達(dá)18個(gè)以上,連成長(zhǎng)鏈或分支糖鏈。主要存在于粘蛋白（mucin）中，又稱粘蛋白型聚糖第十頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵N-連接糖鏈

一般由6到數(shù)十個(gè)糖基連接成糖鏈；GlcNAc還原端與蛋白質(zhì)中Asn的酰胺氮（N）以β1，4糖苷鍵連接。這種連接方式不被稀堿水解，但可用肼解法使它和蛋白質(zhì)分離糖鏈都有分支，大多存在于血漿蛋白，又稱血漿蛋白型聚糖。但在細(xì)胞膜和胞質(zhì)的糖蛋白中也普遍存在，可以和O-GalNAc并存于同一肽鏈上糖基組成除GlcNAc外，尚有Gal和Man。酸性N-聚糖的末端也有SA，中性糖鏈則一般以Gal或Fuc為末端。很少數(shù)的N-糖鏈可含GalNAc和末端硫酸基團(tuán)第十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。能被N-糖基化的Asn位點(diǎn)必須有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-聚糖的主要區(qū)別O-GalNAc和N-聚糖的主要區(qū)別第十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。2.糖蛋白中聚糖的結(jié)構(gòu)⑴N-連接型聚糖N-聚糖由一個(gè)分支的五糖核心(pentasaccharidecore)和不同數(shù)量的外鏈組成

第十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。①N-聚糖的五糖核心內(nèi)側(cè)的兩個(gè)以β1，4鍵連接的GlcNAc,和外側(cè)的3個(gè)Man組成。其中兩個(gè)以α1，3和α1，6鍵連接的分支的Man稱為α-Man。內(nèi)則的Man稱為β-Man內(nèi)側(cè)GlcNAc以α1，6鍵連接一個(gè)Fuc，稱為核心Fuc(c-Fuc)。在β-Man上以β1，4鍵連接一個(gè)GlcNAc，這GlcNAc處于兩個(gè)α-Man之間，稱為平分型(bisecting)GlcNAc

在一些植物蛋白中，平分型GlcNAc可被β1，2連接的木糖(xylose)取代第十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。N-聚糖的結(jié)構(gòu)第十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。②分型

高（寡）甘露糖型

(high-oroligo-mannosetype):五糖核心以外的糖基全部是Man復(fù)雜型

(complextype)：天線(antenna)連接GlcNAc、Gal和SA(NeuAc)或Fuc組成。帶SA的稱為酸性糖鏈；缺乏SA或以Fuc取代SA則為中性糖鏈。雜合型

(hybridtype):一半分子類似復(fù)雜型，另一半分子則似高甘露糖型，故稱為雜合型(三型)第十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。Gal-GlcNAc二糖單位-Man-Man平分型GlcNAc核心Fuc(c-Fuc)五糖核心的結(jié)構(gòu)A

復(fù)合型B雜合型C

高(寡)Man型第十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。③天線數(shù)復(fù)雜型N-聚糖的天線數(shù)有1-5條，其中單天線很少見

二天線：較多見,兩條天線都以β1,2鍵分別連接于兩個(gè)α-Man的C2位上,稱為C2C2

二天線N-聚糖第十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。三天線可分成兩類

C2,4C4

三天線N-聚糖:一條鏈連在α1,3Man的C2和C4;另一條鏈連在α1,6Man的C2位第十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。C2C2,6三天線N-聚糖:一條外鏈連在α1,3Man的C2位,另兩條外鏈連在α1,6Man的C2和C6位第二十頁(yè)，共八十五頁(yè)。四天線C2,4C2,6四天線N-聚糖：正常細(xì)胞中含量較少,兩條外鏈連在α1,3Ｍan的C2和C4位,另兩連在α1,6Ｍan的C2C6位鳥類的糖蛋白中可存在C2,4C2,4,6

五天線N-聚糖第二十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。④N-聚糖的種屬、組織和位點(diǎn)專一性不同種屬同一組織或同一種屬不同組織中相同糖蛋白的N-聚糖并不相同，即N-聚糖結(jié)構(gòu)具有種屬和臟器專一性如γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(GGT)，主要存在腎臟和小腸等組織，肝中的含量較少第二十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。人和牛同屬于高等哺乳動(dòng)物，但腎臟GGT的N-聚糖結(jié)構(gòu)相差甚遠(yuǎn)，區(qū)別有下列三方面：人腎GGT的N-聚糖全部為復(fù)雜型，而牛含10%的高甘露糖型人腎GGT含酸性聚糖僅31%，均為C2,4C2三天線而牛62%為酸性聚糖，除三天線外，尚有二天線和四天線人腎GGT的天線外鏈中60%以上的GlcNAc與α1，3Fuc相連，且有GalNAc重復(fù)序列;而牛沒有外鏈Fuc和重復(fù)序列第二十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。研究表明，不論何種種屬，腎GGT和肝臟GGT即使其氨基酸序列完全相同，而N-聚糖的結(jié)構(gòu)卻有明顯差別

導(dǎo)致以上N-聚糖差別的原因主要是不同種屬或不同組織中有關(guān)N-聚糖合成和加工酶的活力不同第二十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。因此，N-糖鏈的不均一性不但存在于不同種屬和組織中，也存在于同一種屬、相同組織的不同蛋白質(zhì)中

同一種蛋白質(zhì)，其不同NXS/T位點(diǎn)上的的N-聚糖結(jié)構(gòu)也不相同，人們把這一聚糖結(jié)構(gòu)的不均一性（heterogeneity）稱為糖型（glycoform）,即不同位點(diǎn)有不同的糖型第二十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵O-GalNAc糖基或聚糖

①單糖基和雙糖基

最簡(jiǎn)單的O-GalNAc只有一個(gè)GalNAc,存在于為數(shù)不多的粘蛋白及分泌性糖蛋白中，如頷下腺粘蛋白、胃粘蛋白和lgA等兩個(gè)糖基組成的O-GalNAc聚糖有4種：SAα2,6GalNAcα1Ser/Thr;Galβ1,3GalNAcα1Ser/Thr;GlcNAcβ1,3GalNAcα1Ser/Thr;GalNAcα1,3GalNAcα1Ser/Thr第二十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。②多糖基

兩個(gè)以上糖基的O-GalLAc聚糖，其結(jié)構(gòu)可分為核心，骨架（back-bone）和非還原性末端a.核心與N-聚糖的五糖核心不同，O-GalNAc的核心至少有8種，主要由內(nèi)側(cè)的GalNAc和外側(cè)的Gal或/和GalNAc以不同的連接方式而組成，也可由兩個(gè)GalNAc組成。第二十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。1-4類核心較常見1、3、6三類核心可只有核心二糖組成一條糖鏈3、8為H1和H2抗原(血型O)4、9為L(zhǎng)ewis抗原第二十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。b.骨架基本上由核心外側(cè)的延長(zhǎng)部分。O-GalLAc聚糖的骨架和N-聚糖的外鏈相似，基本上由β連接的Gal-GalLAc二糖單位組成.第二十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。c.非還原末端

O-GlcNAc聚糖的非還原末端也可有α2,6或α2,3

連接的SA，分別和Gal或GlcNAc相連接;有相當(dāng)一部分的O-GlcNAc聚糖末端為HSO3

–，HSO3

–也可和處于糖鏈中間的糖基相連

O-GlcNAc聚糖的非還原末端部分的糖基往往組成血型抗原.如ABH抗原第三十頁(yè)，共八十五頁(yè)。A和B血型的抗原是在H-1或H-2結(jié)構(gòu)的Gal外側(cè)（非還原側(cè)），分別以αl,3鍵連接GlcNAc或Gal，結(jié)構(gòu)如下：GalNAcα1,3(Fucα1,2)Galβ1,3GlcNAc-(血型A，1型)Galα1,3(Fucα1,2)Galβ1,3GlcNAc-

（血型B，1型）GalNAcα1,3(Fucα1,2)Galβ1,4GlcNAc-(血型A，2型)Galα1,3(Fucα1,2)Galβ1,4GlcNAc-(血型B,2型)第三十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。血型抗原的表達(dá)常是互相拮抗，即在一條糖鏈的末端不會(huì)同時(shí)表達(dá)兩種血型抗原末端增加一個(gè)糖基可使一種血型抗原變另一種血型抗原O-GalNAc聚糖可能也存在種屬、組織、蛋白質(zhì)和位專一性，但報(bào)道較少第三十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。二、糖蛋白中聚糖的代謝1.N-聚糖的合成和加工2.O-GalNAc聚糖的合成3.聚糖的降解第三十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。1.N-聚糖的合成和加工

N-聚糖的合成是一個(gè)共翻譯（co-translational）過程，即在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核糖體上合成糖蛋白的肽鏈時(shí)，一旦形成NXS/T三聯(lián)密碼，即有可能開始糖化，隨著肽鏈延伸進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，N-聚糖可被位于網(wǎng)腔膜結(jié)構(gòu)上的加工酶修剪加工至高甘露糖型，再進(jìn)入高爾基體，繼續(xù)被加工合成第三十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑴N-糖鏈前身的合成—長(zhǎng)萜醇磷酸循環(huán)

合成早期需要一個(gè)脂類物質(zhì)——磷酸長(zhǎng)萜醇（dolicolphosphate,P-Dol）作為甘露糖、葡萄糖和糖鏈的運(yùn)載體第三十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。在長(zhǎng)萜醇焦磷酸寡糖轉(zhuǎn)移酶的催化下，這個(gè)十四糖聚糖被轉(zhuǎn)移到新生肽鏈的三聯(lián)序列子NXS/X上。此轉(zhuǎn)移酶能識(shí)別十四糖中的還原端GlcNAc,以及非還原端的Glc

已轉(zhuǎn)出聚糖的長(zhǎng)萜醇焦磷酸再釋放一個(gè)磷酸而恢復(fù)成長(zhǎng)萜醇焦磷酸，完成長(zhǎng)萜醇磷酸循環(huán)第三十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。14糖7糖11糖14糖第三十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵N-糖鏈的加工和成熟

●：Man,▓:GlcNAc,★:Fuc,▼:Glc,◆:SA,▲:Gal-葡萄糖苷酶I/I切去3個(gè)Glc-Man糖苷酶切去1個(gè)Man內(nèi)則高爾基體-Man糖苷酶切去3個(gè)Man中間高爾基體N-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶外側(cè)高爾基體第三十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑶影響N-糖基化的因素糖蛋白的肽鏈上有較多的N—糖基化位點(diǎn)，即NXS／T三聯(lián)序列子，但并非所有序列子都可被N-糖基化，說明N-糖基化取決于很多因素

①肽鏈的親水區(qū)的NXS／T才能被N-糖基化②NXS／T中X殘基影響N-糖基化的效率③NXS／T鄰近的氨基酸殘基可影響N-糖基化④NXS／T的局部立體結(jié)構(gòu)也可影響N-糖基化⑤十四糖本身的結(jié)構(gòu)改變影響N-糖基轉(zhuǎn)移第三十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。2.O-GalNAc聚糖的合成O-GalNAc聚糖的合成沒有前體，多數(shù)情況下，不像N-聚糖是共翻譯過程，而是在已折疊及聚合蛋白質(zhì)肽鏈的適當(dāng)Ser/Thr位點(diǎn)上逐個(gè)加上糖基。一般認(rèn)為O-GalNAc糖基化在N-糖基化之后第四十頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑴O-GalNAc糖化的位點(diǎn)選擇性蛋白質(zhì)肽鏈上的很多Ser和Thr位點(diǎn)并非每個(gè)都能O-GalNAc糖基化。只有當(dāng)Ser/Thr附近含有Pro或另外的Ser或Thr時(shí)才易于O-GalNAc糖化第四十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵O-GalNAc聚糖的合成過程核心合成：O-GalNAc轉(zhuǎn)移酶能識(shí)別肽鏈Pro附近的Ser/Thr位點(diǎn)或Pro引起的空間構(gòu)象變化的糖基化部位，從而合成各類核心延伸和分支：O-GalNAc糖鏈的延伸是在核心的基礎(chǔ)上再逐個(gè)添加糖基；在外鏈骨架上，由β1,6GlcNAcT催化生成GalNAcβ1,6Galβ1,4分支

唾液酸化、硫酸化和L-巖藻糖化生成非還原末端

非還原末端的L-巖藻糖化是血型抗原合成的必需步驟

第四十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。O-GalNAc聚糖核心和雙糖基糖鏈的合成N-GalNAc-TSA－T(ST6O)GlcNAc-TGal-TGlcNAc-TGlcNAc-TGlcNAc-T第四十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。A,B,O血型抗原的合成Fuc-TGalNAc-TGal-T第四十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。3.聚糖的降解糖蛋白降解在溶酶體中進(jìn)行，定位于細(xì)胞外表面或其他亞細(xì)胞組分的糖蛋白必須轉(zhuǎn)運(yùn)到溶酶體中，在一系列蛋白水解酶和糖苷酶的聯(lián)合作用下才能徹底降解第四十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。N-聚糖：未覆蓋糖的肽鏈的水解核心Fuc的水解糖-肽連接的水解分別水解O-聚糖：具聚糖的密集度決定水解先后糖多的，先水解末端SA，再水解非還原末端，再水解肽第四十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。三、糖蛋白中聚糖的功能聚糖功能研究方法的進(jìn)展，如糖鏈合成或加工抑制劑、糖化位點(diǎn)突變和糖基轉(zhuǎn)移酶的反義(antisense）技術(shù)或基因轉(zhuǎn)染（transfection）和剔除（knockout）等的應(yīng)用,證明糖蛋白的聚糖不但能影響糖蛋白肽鏈的折疊、聚合、溶解和降解，還參與糖蛋白的分揀（sorting）和投送（transfiching）等細(xì)胞過程第四十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。1.聚糖對(duì)糖蛋白空間結(jié)構(gòu)的影響

糖蛋白肽鏈的正確折疊和亞基聚合都與N-糖化有密切關(guān)系

例1.皰疹口炎病毒（VSV）的G蛋白經(jīng)基因突變?nèi)コ腔稽c(diǎn)后，不能形成正確的鏈內(nèi)二硫鍵而錯(cuò)配成鏈間二硫鍵例2.整聯(lián)蛋白家族是α和β亞基組成的雜二聚體，其中α5β1是纖連蛋白（Fn）主要受體；用α5或β1的單抗均可將α5β1以二聚體形式沉淀下來，如用內(nèi)切糖苷酶去除亞基的聚糖，則兩種單抗只各自沉淀α5或β1單體第四十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。2.聚糖對(duì)蛋白質(zhì)部分的屏蔽作用

聚糖覆蓋于糖蛋白的表面，一個(gè)單糖可覆蓋0.6nm長(zhǎng)度的表面積，對(duì)防止糖蛋白受蛋白酶水解具有重要意義例:運(yùn)鐵蛋白（TF）受體在251、317和727位的Asn上有三條N-聚糖，當(dāng)251位Asn突變而去糖基化后，受體除不能形成正常的二聚體外，還可在組胞內(nèi)迅速被蛋白酶水解第四十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。3.對(duì)糖蛋白分揀、投送和分泌的作用

如N-聚糖中的甘露糖-6-磷酸結(jié)構(gòu)是糖蛋白分揀到溶酶體中的標(biāo)志，用衣霉素處理細(xì)胞阻止N-糖化，可使很多定位于細(xì)胞膜上的糖蛋白減少

第五十頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.聚糖和活性糖蛋白的生物活性

大多數(shù)糖蛋白酶類去除聚糖后不影響酶活力，但部分酶去糖化后喪失或降低酶活力；聚糖對(duì)激素的親和力也有影響。例1:衣霉素處理細(xì)胞或細(xì)菌中表達(dá)的溶酶體β葡萄糖苷酶只有免疫原性而沒有酶活力.例2：帶硫酸激素的受體親和力高于帶SA的激素，但生物半壽期較短，在血中清除較快。第五十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。

5.聚糖與分子識(shí)別和細(xì)胞識(shí)別受體－配體互相識(shí)別凝集素對(duì)單糖和聚糖的識(shí)別(親和層析)病原體對(duì)細(xì)胞膜上糖基的識(shí)別和侵襲精卵識(shí)別細(xì)胞粘附第五十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。第二節(jié)蛋白聚糖蛋白聚糖（proteoglycan,PG）是一類大分子的糖復(fù)合物，它與糖蛋白的區(qū)別主要是:核心蛋白上具有共價(jià)連接的糖胺聚糖鏈糖胺聚糖為一類雜多糖，由氨基己糖和己糖醛酸或半乳糖單位組成，它們交替排列成線性序列,一般稱為重復(fù)二糖序列或二糖單位第五十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。一、蛋白聚糖的分子組成和分類二、蛋白聚糖的分布、結(jié)構(gòu)和功能

第五十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。一、蛋白聚糖的分子組成和分類1.核心蛋白2.糖胺聚糖第五十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。1.核心蛋白

核心蛋白（coreprotein）：與糖胺聚糖鏈共價(jià)結(jié)合的蛋白質(zhì)成熟蛋白聚糖的核心蛋白常是包埋在糖胺聚糖及寡糖鏈的復(fù)雜結(jié)構(gòu)之內(nèi)，因此用常規(guī)蛋白質(zhì)測(cè)序是相法困難的。常見的有以下幾種蛋白聚糖：第五十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。絲甘蛋白聚糖（serglycin）核心蛋白最?。∕r約20,000）的一種蛋白聚糖。

連接糖鏈的部位含有24個(gè)連續(xù)重復(fù)的SerGly序列絲甘蛋白聚糖存在于肥大細(xì)胞和造血細(xì)胞的貯存顆粒中，是一種典型的細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖第五十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。飾膠蛋白聚糖（decorin）

能修飾（decorin）膠原原纖維，富含亮氨酸重復(fù)序列模體（motif），Mr約36,000第五十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。粘結(jié)蛋白聚糖（syndecan）源于希臘字“Syndein”，即結(jié)合在一起的意思

它是一類細(xì)胞表面蛋白聚糖，Mr為36,000的核心蛋白，含一個(gè)羧基末端胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域，一個(gè)插入質(zhì)膜的疏水結(jié)構(gòu)域和一個(gè)連接糖胺聚糖鏈的細(xì)胞外結(jié)構(gòu)域第五十九頁(yè)，共八十五頁(yè)?？删鄣鞍拙厶牵╝ggrecan）由于其能形成集聚體（aggregate）而得名，它具有一個(gè)非常大的（Mr255,000～250,000）核心蛋白，分為幾個(gè)結(jié)構(gòu)域：3個(gè)球狀結(jié)構(gòu)域及連接寡糖和糖胺聚糖鏈中間區(qū)域。這種蛋白聚糖是軟骨中的主要結(jié)構(gòu)大分子

上述4種核心蛋白雖然是本身基因家族的一個(gè)成員，但是由不同基因編碼。第六十頁(yè)，共八十五頁(yè)。蛋白聚糖核心蛋白具有以下幾個(gè)特點(diǎn)多數(shù)核心蛋白可分為幾個(gè)不同的結(jié)構(gòu)域所有核心蛋白均有糖胺聚糖取代結(jié)構(gòu)域通過特異結(jié)構(gòu)域，一些蛋白聚糖可錨定在細(xì)胞表面或細(xì)胞外基質(zhì)的大分子上有些核心蛋白含互作用的特異結(jié)構(gòu)域第六十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。2.糖胺聚糖

糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG），過去稱粘多糖（mucopolysaccharide）根居其重復(fù)二糖骨架的化學(xué)結(jié)構(gòu)，可分為4類第六十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑴透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸（hyaluronicacid,HA；亦稱hyaluronan或hyaluronate）是結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的GAG第六十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵硫酸軟骨素及硫酸皮膚素

硫酸軟骨素（chondroitinsulfate,CS）硫酸皮膚素（dermatansulfate,DS）:CS的一種修飾形式第六十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑶硫酸角質(zhì)素

硫酸角質(zhì)素（keratansulfate,KS）第六十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑷硫酸乙酰肝素

硫酸乙酰肝素（heparansulfate,HS）和肝素（heparin,Hep）

第六十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)比較第六十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。3.連接區(qū)域及寡糖

GAG鏈與核心蛋白之間的一個(gè)寡糖連接結(jié)構(gòu)即連接區(qū)域（linkageregion）CS/DS鏈和HS/肝素鏈的連接區(qū)域是相同，由四個(gè)糖基構(gòu)成的寡糖鏈，即：葡糖醛-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖鏈通過還原末端的木糖與核心蛋白序列（通常為SerGly）中的絲氨酸的羥基之間形成-糖苷鍵，木糖的C-2常被磷酸化第六十八頁(yè)，共八十五頁(yè)。硫酸軟骨素硫酸乙酰肝素葡糖醛-1，3-半乳糖-1，3-半乳糖-1，4-木糖鏈X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA第六十九頁(yè)，共八十五頁(yè)。硫酸角質(zhì)素X:Xyl;G:Gal;U:GlcUA;H:GlcNAc;N:GalNAc;S:SA

KS鏈非還原末端常含有一個(gè)唾液酸。蛋白聚糖通過N-乙酰氨基葡萄糖與核心蛋白的天冬酰胺殘基相連接第七十頁(yè)，共八十五頁(yè)。4.蛋白聚糖的分類根據(jù)已確定的核心蛋白氨基酸順序的同源性、免疫交叉反應(yīng)、蛋白聚糖的組織細(xì)胞分布及其功能性質(zhì)等，將蛋白聚糖歸納為5個(gè)家族⑴能與HA特異相互作用的大分子細(xì)胞外CSPG

包括軟骨的可聚蛋白聚糖、成纖維細(xì)胞的多能蛋白聚糖（virsican）和許多大分子的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聚糖第七十一頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵具有小的同源核心蛋白及1或2條GAG鏈（CS，DS或KS）的蛋白聚糖包括飾膠蛋白聚糖、雙鏈蛋白聚糖（biglycan）及纖調(diào)蛋白聚糖（fibromodulin）⑶細(xì)胞外基質(zhì)/基膜的HSPG，以及由EHS腫瘤合成的大分子HSPG⑷與粘結(jié)蛋白聚糖有關(guān)的膜插入細(xì)胞表面蛋白聚糖⑸一組細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖，例如絲甘蛋白聚糖第七十二頁(yè)，共八十五頁(yè)。另外，有一些蛋白聚糖未納入這5個(gè)家族之中，這被稱為“part-time”蛋白聚糖（“兼職”蛋白聚糖），括運(yùn)鐵蛋白受體、歸巢淋巴細(xì)胞受體、Ⅱ類主要組織相容抗原以及Ⅳ型膠原蛋白等第七十三頁(yè)，共八十五頁(yè)。二、蛋白聚糖的分布、結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞外透明質(zhì)酸與大分子間質(zhì)蛋白聚糖細(xì)胞外小分子間質(zhì)蛋白聚糖基膜蛋白聚糖細(xì)胞表面蛋白聚糖細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖第七十四頁(yè)，共八十五頁(yè)。1.細(xì)胞外透明質(zhì)酸與大分子間質(zhì)蛋白聚糖

HA廣泛分布于動(dòng)物結(jié)締組織的細(xì)胞外間質(zhì)中，以胚胎組織、滑液、玻璃體、臍帶及雞冠等組織中含量最多。也存在于一些細(xì)菌的莢膜中，例如葡萄球菌及A型和C型鏈球菌等⑴透明質(zhì)酸與透明質(zhì)酸結(jié)合蛋白第七十五頁(yè)，共八十五頁(yè)。HA雖不以蛋白聚糖的形式存在，但它對(duì)胞外間質(zhì)的理化性質(zhì)起著重要作用

HA分子具有非常高的分子量,其展開的無規(guī)線團(tuán)結(jié)構(gòu)占有巨大的溶劑領(lǐng)域，使溶液具有很高的粘度；形成較大的水化空間，有利于細(xì)胞的遷移和分化第七十六頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑵可聚蛋白聚糖可聚蛋白聚糖是存在于軟骨細(xì)胞外基質(zhì)的大分子CS/DSPG，基Mr為250萬，含有約100條CS鏈，50條KS，50條O-連接寡糖鏈及10～15條N-連接寡糖鏈

它們分布在核心蛋白的不同區(qū)域，整個(gè)分子形狀猶如一個(gè)“瓶刷”。形成一個(gè)溶劑化領(lǐng)域，每克蛋白聚糖（干重）可吸引約50ml的溶劑第七十七頁(yè)，共八十五頁(yè)。⑶多