第三章
糖蛋白与蛋白聚糖
第一节 糖蛋白
（ glycoprotein）
? 定义：
在分子组成中以蛋白质为主，其一定部位以
共价键 与若干糖链相连所构成的分子
? 糖蛋白的分子结构
组成糖蛋白分子糖链的单糖,
D-葡萄糖 (Glc); D-半乳糖 (Gal);
D-甘露糖 (Man); L-岩藻糖 (Fuc);
2-N-乙酰氨基葡萄糖 (GlcNAc);
2-N-乙酰氨基半乳糖 (GalNAc);
D-木糖 (Xyl); L-阿拉伯糖 (Ara) ;
唾液酸 (Sia)
补充, 单糖的构型
（一） O-连接型糖蛋白
? 聚糖与多肽链的连接方式
分子中的糖链与多肽链的含羟基的氨基酸残
基如 Ser,Thr,Hyp或 Hyl上的 -OH形成 O-糖苷
键
O-连接糖链
O- O-连接型糖蛋白
分类, 根据 O-糖苷键所连接的糖基与氨
基
酸残基的不同1,O-GalNAc连接
GalNAc结构
2,O-GlcNAc连接
GlcNAc结构
? 聚糖的组成与结构
以 O-GalNAc连接聚糖为例
糖链组成,
1,一个糖基（ GalNAc）
2,两个糖基,
内侧为 GalNAc
外侧为 Gal,GlcNAc,GalNAc或 Sia
3,多个糖基, 结构复杂，常有分支
(1) 核心结构,与 Ser/Thr相连接的糖基部分
(2) 骨架结构：核心结构的外延部分
(3)非还原端：
聚糖链的非还原性糖基可以是 Gal,GalNAc,
GlcNAc,Fuc或 Sia
补充：聚糖链的还原端和非还原
端
（二） N-连接型糖蛋白
? 聚糖与多肽链的连接方式
分子中的糖链通过与多肽链中
Asnγ位酰胺 N原子形成 N-糖苷
键而共价相连。
N-连接型糖蛋白
分类,
(1) N-GlcNAc连接,
糖基化位点, Asn-X-Ser/Thr 序列子
(sequon）
(2) N-GalNAc连接和 N-Glc连接 (罕见 )
? 聚糖的组成与结构
以 N-GlcNAc连接型聚糖为例,
1,五糖核心结构,由内侧的两个 GlcNAc和外侧
的三个 Man 组成
2,外链结构：
由连接在上述五糖核心 外侧的糖基构成
类型, 高甘露糖型
复杂型
杂合型
高甘露糖型
复杂型
杂合型
? 研究糖蛋白分子结构的方法 (见 P42)
主要步骤
? 糖蛋白与医学的关系 (自学 )
聚糖链的重要作用
第二节 蛋白聚糖
? 定义
蛋白聚糖是一类由蛋白质和糖胺聚糖通过共价键
相连而成的化合物，其分子中的含糖量通常为
50%~90%
? 蛋白聚糖的分子结构
1,糖胺聚糖 (glycosaminoglycan,GAG),
具有由 氨基己糖 （己糖胺 ) 与己糖醛酸或半乳糖交替
排列形成的二糖重复单位
常见的氨基己糖,
氨基葡萄糖 (GlcN)和氨基半乳糖 (GalN)
常见的己糖醛酸,
葡萄糖醛酸 (GlcUA)和艾杜糖醛酸 (IdoUA)
2,核心蛋白
(一 )糖胺聚糖的结构和类型
? 透明质酸（ hyaluronic acid,HA）
GlcUA GlcNAc
? 硫酸软骨素 (chondroitin sulfate,CS)
GlcUA GalNAc
? 硫酸皮肤素 (dermatan sulfate,DS)
特点,重复二糖单位由 IdoUA和 GalNAc
构成
? 硫酸角质素 (keratan sulfate,KS)
Gal GlcNAc
? 肝素 (heparin,Hep)和硫酸乙酰肝
素 (heparan sulfate,HS)
共同特点,
1,二糖重复单位由 GlcUA和 GlcNAc（或
GlcNSO4）,数目一般为 100个左右
2,连接方式：
— (GlcUA —— GlcNAc)n —— (GlcUA —
β1，４ α1,4
区别：
1,主要在于 GlcNAc和 GlcNSO4的比
例不同 ;
2,其他, 见 P52
（二）核心蛋白的结构和类型
按 Iozzo分类法分类,
1,小的富含 Leu蛋白聚糖
特征：中央结构域带有
串联的富含 Leu的重复
结构
2,模块化蛋白聚糖,具有多个模块化的功能结
构域
两个亚类：
a.透明质酸和凝集素结合的模块化蛋白聚糖
特征：氨基端有结合透明质酸的结构域,羧基端有 C型凝集
素样结构域
b.无透明质酸结合的模块化蛋白聚糖
（三）连接区域的结构
? 蛋白聚糖的种类和生物学功能
按组织分布不同分类,
1,细胞外蛋白聚糖
2,细胞表面蛋白聚糖
3,细胞内蛋白聚糖
（一）细胞外蛋白聚糖
以可聚蛋白聚糖（ aggrecan）为例,
（二）细胞表面蛋白聚糖
以粘结蛋白聚糖（ syndecan）为例
结构,
包括三个结构域：
a,胞外区,含聚糖链的附着位点
b,跨膜区,含疏水肽段可插入质膜的磷脂双分
子层中而起到固定的作用；
c,胞内区,可与质膜下的细胞骨架成分或信号
转导分子相互作用。
（三）细胞内蛋白聚糖
丝甘蛋白聚糖（ serglycin）
特征：
1,含多个 Ser-Gly重复序列
2,分子表面带有较多的负电荷
GlcUA GlcNAc
糖蛋白与蛋白聚糖
第一节 糖蛋白
（ glycoprotein）
? 定义：
在分子组成中以蛋白质为主，其一定部位以
共价键 与若干糖链相连所构成的分子
? 糖蛋白的分子结构
组成糖蛋白分子糖链的单糖,
D-葡萄糖 (Glc); D-半乳糖 (Gal);
D-甘露糖 (Man); L-岩藻糖 (Fuc);
2-N-乙酰氨基葡萄糖 (GlcNAc);
2-N-乙酰氨基半乳糖 (GalNAc);
D-木糖 (Xyl); L-阿拉伯糖 (Ara) ;
唾液酸 (Sia)
补充, 单糖的构型
（一） O-连接型糖蛋白
? 聚糖与多肽链的连接方式
分子中的糖链与多肽链的含羟基的氨基酸残
基如 Ser,Thr,Hyp或 Hyl上的 -OH形成 O-糖苷
键
O-连接糖链
O- O-连接型糖蛋白
分类, 根据 O-糖苷键所连接的糖基与氨
基
酸残基的不同1,O-GalNAc连接
GalNAc结构
2,O-GlcNAc连接
GlcNAc结构
? 聚糖的组成与结构
以 O-GalNAc连接聚糖为例
糖链组成,
1,一个糖基（ GalNAc）
2,两个糖基,
内侧为 GalNAc
外侧为 Gal,GlcNAc,GalNAc或 Sia
3,多个糖基, 结构复杂，常有分支
(1) 核心结构,与 Ser/Thr相连接的糖基部分
(2) 骨架结构：核心结构的外延部分
(3)非还原端：
聚糖链的非还原性糖基可以是 Gal,GalNAc,
GlcNAc,Fuc或 Sia
补充：聚糖链的还原端和非还原
端
（二） N-连接型糖蛋白
? 聚糖与多肽链的连接方式
分子中的糖链通过与多肽链中
Asnγ位酰胺 N原子形成 N-糖苷
键而共价相连。
N-连接型糖蛋白
分类,
(1) N-GlcNAc连接,
糖基化位点, Asn-X-Ser/Thr 序列子
(sequon）
(2) N-GalNAc连接和 N-Glc连接 (罕见 )
? 聚糖的组成与结构
以 N-GlcNAc连接型聚糖为例,
1,五糖核心结构,由内侧的两个 GlcNAc和外侧
的三个 Man 组成
2,外链结构：
由连接在上述五糖核心 外侧的糖基构成
类型, 高甘露糖型
复杂型
杂合型
高甘露糖型
复杂型
杂合型
? 研究糖蛋白分子结构的方法 (见 P42)
主要步骤
? 糖蛋白与医学的关系 (自学 )
聚糖链的重要作用
第二节 蛋白聚糖
? 定义
蛋白聚糖是一类由蛋白质和糖胺聚糖通过共价键
相连而成的化合物，其分子中的含糖量通常为
50%~90%
? 蛋白聚糖的分子结构
1,糖胺聚糖 (glycosaminoglycan,GAG),
具有由 氨基己糖 （己糖胺 ) 与己糖醛酸或半乳糖交替
排列形成的二糖重复单位
常见的氨基己糖,
氨基葡萄糖 (GlcN)和氨基半乳糖 (GalN)
常见的己糖醛酸,
葡萄糖醛酸 (GlcUA)和艾杜糖醛酸 (IdoUA)
2,核心蛋白
(一 )糖胺聚糖的结构和类型
? 透明质酸（ hyaluronic acid,HA）
GlcUA GlcNAc
? 硫酸软骨素 (chondroitin sulfate,CS)
GlcUA GalNAc
? 硫酸皮肤素 (dermatan sulfate,DS)
特点,重复二糖单位由 IdoUA和 GalNAc
构成
? 硫酸角质素 (keratan sulfate,KS)
Gal GlcNAc
? 肝素 (heparin,Hep)和硫酸乙酰肝
素 (heparan sulfate,HS)
共同特点,
1,二糖重复单位由 GlcUA和 GlcNAc（或
GlcNSO4）,数目一般为 100个左右
2,连接方式：
— (GlcUA —— GlcNAc)n —— (GlcUA —
β1，４ α1,4
区别：
1,主要在于 GlcNAc和 GlcNSO4的比
例不同 ;
2,其他, 见 P52
（二）核心蛋白的结构和类型
按 Iozzo分类法分类,
1,小的富含 Leu蛋白聚糖
特征：中央结构域带有
串联的富含 Leu的重复
结构
2,模块化蛋白聚糖,具有多个模块化的功能结
构域
两个亚类：
a.透明质酸和凝集素结合的模块化蛋白聚糖
特征：氨基端有结合透明质酸的结构域,羧基端有 C型凝集
素样结构域
b.无透明质酸结合的模块化蛋白聚糖
（三）连接区域的结构
? 蛋白聚糖的种类和生物学功能
按组织分布不同分类,
1,细胞外蛋白聚糖
2,细胞表面蛋白聚糖
3,细胞内蛋白聚糖
（一）细胞外蛋白聚糖
以可聚蛋白聚糖（ aggrecan）为例,
（二）细胞表面蛋白聚糖
以粘结蛋白聚糖（ syndecan）为例
结构,
包括三个结构域：
a,胞外区,含聚糖链的附着位点
b,跨膜区,含疏水肽段可插入质膜的磷脂双分
子层中而起到固定的作用；
c,胞内区,可与质膜下的细胞骨架成分或信号
转导分子相互作用。
（三）细胞内蛋白聚糖
丝甘蛋白聚糖（ serglycin）
特征：
1,含多个 Ser-Gly重复序列
2,分子表面带有较多的负电荷
GlcUA GlcNAc
