Page 96 - 第九版生物化学

第四章聚糖的结构与功能 81

GlcNAc 糖基化与去糖基化是个动态平衡的过程 。 糖基化后，蛋白质肤链的构象将发生改变，从而影 \l!Jkky, 2018
响蛋白质功能 。 可见，蛋白质在 OGT 与 0-GlcNAcase 作用下的这种糖基化过程与蛋白质磷 酸化调节
具有相似特性 。 此外， 0-GlcNAc 糖基化位点也经常位于蛋白质丝／ 苏氨酸磷酸化位点处或其邻近部
位，糖基化后即会影响磷酸化的进行，反之亦然 。 因此， 0-GlcNAc 糖基化与蛋白质磷酸化可能是一种
相互桔抗的修饰行为，共同参与信号通路调节过程 。

六、糖蛋白分子中聚糖影响蛋白质的半寿期、结构与功能

人体细胞内蛋白质约三分之一为糖蛋白，执行不同的功能 。 糖蛋白分子中聚糖不但能影响蛋白 咐Tf
部分的构象 、 聚合、溶解及降解，还参与糖蛋白相互识别、结合等功能 。

（一）聚糖可稳固多肤链的结构及延长半寿期
糖蛋白的聚糖通常存在千蛋白质表面环或转角的序列处，并突出千蛋白质的表面 。 有些聚糖可

能通过限制与它们连接的多肤链的构象自由度而起结构性作用 。 0-连接型聚糖常成簇地分布在蛋白

质高度糖基化的区段上，有助千稳固多肤链的结构。一般来说，去除聚糖的糖蛋白，容易受蛋白酶水
解，说明聚糖可保护肤链，延长半寿期 。 有些酶的活性依赖其聚糖，如轻甲基戊二酸单酰辅酶 A
(HMG-CoA) 还原酶去聚糖后其活性降低 90% 以上；脂蛋白脂肪酶 N-连接型聚糖的核心五糖为酶活
性所必需。当然，蛋白质的聚糖也可起屏障作用，抑制糖蛋白的作用 。

（二）聚糖参与糖蛋白新生肤链的折叠或聚合
不少糖蛋白的 N-连接型聚糖参与新生肤链的折叠，维待蛋白质正确的空间构象 。 如用 DNA 定点
突变方法去除某一病毒 G 蛋白的两个糖基化位点，此 G 蛋白就不能形成正确的链内二硫键而错配成
链间二硫键，空间构象也发生改变 。 运铁蛋白受体有 3 个 N-连接型聚糖，分别位千 Asn251 、 Asn317 和
Asn727 。 已发现 Asn727 与肤链的折叠和运输密切相关； Asn251 连接有三天线复杂型聚糖，此聚糖对
于形成正常二聚体起重要作用，可见聚糖能影响亚基聚合 。 在哺乳类动物新生蛋白质折叠过程中，具
有凝集素活性的分子伴侣一一钙连蛋白 (calnexin) 和（或）钙网蛋白 (calreticulin) 等，通过识别并结合
折叠中的蛋白质（聚糖）部分，帮助蛋白质进行准确折叠，同样也能使错误折叠的蛋白质进入降解
系统 。
（三）聚糖可影响糖蛋白在细胞内的靶向运输
糖蛋白的聚糖可影响糖蛋白在细胞内靶向运输的典型例子是溶酶体酶合成后向溶酶体的靶向运
输 。 溶酶体酶在内质网合成后，其聚糖末端的甘露糖在高尔基体被磷酸化成 6-磷酸甘露糖，然后与溶
酶体膜上的 6-磷酸甘露糖受体识别、结合，定向转送至溶酶体内 。 若聚糖末端甘露糖不被磷酸化，那
么溶酶体酶只能被分泌至血浆，而溶酶体内几乎没有酶，可导致疾病产生 。
（四）聚糖参与分子间的相互识别
聚糖中单糖间的连接方式有 1,2 连接 、 1,3 连接 、 1,4 连接和 1,6 连接；这些连接又有 a 和 B 之
分。这种结构的多样性是聚糖分子识别作用的基础 。
猪卵细胞透明带中分子质量为 5.5 万的 ZP-3 蛋白，含有 0-连接型聚糖，能识别精子并与之结合 。
受体与配体识别、结合也需聚糖的参与 。 如整合素 (integrin) 与其配体纤连蛋白结合，依赖完整的整
合素 N- 连接型聚糖的结合；若用聚糖加工酶抑制剂处理白血病 K562 细胞，使整合素聚糖改变成高甘
露糖型或杂合型，均可降低与纤连蛋白识别和结合的能力 。
红细胞的血型物质含糖达 80% -90% 。 ABO 血型物质是存在千细胞表面糖脂中的聚糖组分 。
ABO 系统中血型物质 A 和 B 均是在血型物质 0 的聚糖非还原端各加上 GalNAc 或 Gal, 仅一个糖基之
差，使红细胞能分别识别不同的抗体，产生不同的血型 。 细菌表面存在各种凝集素样蛋白，可识别人

体细胞表面的聚糖结构，进而侵袭细胞 。 区

细胞表面复合糖类的聚糖还能介导细胞－细胞的结合 。 血液循环中的白细胞需通过沿血管壁排
列的内皮细胞，才能出血管至炎症组织 。 白细胞表面存在一类黏附分子称选凝素 (selectin) , 能识别