糖脂和膜蛋白的糖基化课件.ppt

膜蛋白和糖脂的糖基化;动物的细胞表面含有丰富的糖缀合物。质膜糖蛋白和糖脂聚糖，产生一种突出细胞表面l0mm的网状结构（图）。

这种被称为糖萼（glycocalyx）的网状物能够在薄切片电子显微镜下观察到。糖萼相当于细胞最外层表面，在细胞间的相互作用中，有明确规定的作用。与可溶性糖蛋白连接聚糖一样，质膜聚糖可以在信息和结构两方面起作用。;红细胞表面糖萼的电镜图像;质膜表面糖基化位点的分布，没有固定的规律可循，但存在某种共同的模式（图）。在只有一个跨膜序列的膜蛋白中，普遍的情况是，离细胞膜最近的多肽部分，至少有一个N-糖基化位点。特别在寡聚膜蛋白中，在此区域的糖基化，可能从突出细胞表面的其他结构域茎部周围形成领圈。寡糖圆环可能对这类蛋白质确定其垂直于膜表面的位置有帮助。整合性膜蛋白O-连接糖基化的延伸区有类似的这种作用。这类聚糖的位置比较靠近细胞表面，而不是位于糖蕚的表面，使得它们不大可能成为识别事件的靶标。;膜蛋白糖基化共有模式的概要图;含多个跨膜节段的膜蛋白也常常带有N-连接糖基化。按常规，每个多肽链只有一个糖基化位点，这种情况常出现在含有30个或更多氨基酸的相对较大的环内。

在蛋白质中，糖基化多发生在大小适当的胞外环的N-末端。每个多肽链只选择一个糖基化位点，表明这些蛋白质上的表面积可用空间有限，其中膜结构域密切地堆积着α螺旋。由此，这些糖在蛋白质上面形成了局部的保护伞。;二、神经细胞黏附分子的聚唾液酸化阻止细胞黏附;聚唾液酸链之所以产生排斥作用，是因为它体积庞大且带有负电荷。聚唾液酸化NCAM膜表面间的排斥作用，能够抑制其他细胞表面受体的黏附功能和NCAM本身介导的黏附作用。

聚唾液酸的添加与细胞的迁移能力或形状的改变有密切的联系。因此，脑发育过程中的细胞迁移和轴突发育与NCAM的聚唾液酸化有关。脑发育变慢，NCAM聚唾液酸化水平急剧下降，表现为当成年人大脑神经回路（wiringcircuitry）建立起来时，神经元间稳定的相互作用次数增加。;建构相同的精细末端结构。把末端结构和核心结构的两种多样性结合起来，意味着不同结构的糖脂有上千???。;很多糖鞘脂最初是从脑中分离的，最常见的一种结构系列神经节（ganglio）就是根据这一事实命名的。

最短的神经节系列成员其核心葡萄糖上只连接一个半乳糖残基，被称为G3，添加一个N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)残基形成G2，再延伸一个半乳糖残基产生G1。在常用缩略语中，在G和数目字之间插人第二个字母，表示核心的唾液酸化状态：M表示单唾液酸化，D和T分别为二唾液酸化和三唾液酸化等。如果下标添加有字母是区别异构体中唾液酸不同的结合位置。;至少还有7种其他的核心序列。拟乳糖系列（lactoneoseries）中，重复单位为Gal-β-1,4-GlcNAc二糖，与糖蛋白结合的N-连接和O-连接聚糖的聚乳糖胺结构相类似。

这类结构与其他糖脂和糖蛋白聚糖的核心和延伸结构的相似性，意味着在这两种形式的糖缀合物上可以建构相同的精细末端结构。把末端结构和核心结构的两种多样性结合起来，意味着不同结构的糖脂有上千种。;四、糖鞘脂生物合成发生在高尔基体内;糖鞘脂生物合成途径;一般情况下，糖脂是沿膜蛋白途径通过细胞腔内区室向质膜迁移。

多数糖脂在这一穿行（trafficking）过程中组装成称作脂筏的分散的微型结构域。一旦坚持到糖脂接触到细胞膜，这些脂筏叮能引发脂双层内胆固醇与鞘脂的相互作用。

除糖脂外，鞘脂还包括鞘磷脂，其中磷酸胆碱头部基团取代了聚糖。

虽然对作为脂筏形成理论基础的分子相互作用尚未了解清楚，但是脂筏形成了一种与周围呈流体状的磷脂不同的凝胶相却是公认的事实。去污剂可以分散开大块膜磷脂，但这些脂筏对去污剂有抗溶解的作用。;人们相信脂筏的形成对糖脂优先靶向极性细胞顶部表面起一定的作用。

还不清楚这一现象是细胞膜胞质侧脂筏与寻靶蛋白质相互作用的结果，还是由于这些脂筏的大小而沿特异途径运送所造成的。

脂筏组分中富含一种被称为小窝的细胞表面烧瓶形状的内陷(invagination)表明这些脂筏可能有助于将膜组分分解成这些结构。曾有人提出，这些小窝参与特殊形式的胞吞作用。;在髓鞘中含有丰富的以半乳糖为基础的半乳糖脑酰胺和硫苷脂，但是髓鞘中也含有大量的各种葡萄糖鞘脂类。

糖脂的聚糖头部基团能够从几个方面介导髓鞘的形成，包括髓鞘各层之间的相互作用、髓鞘最内层和轴突之间的相互作用，以及在被称作郎飞结（nodesofRanvier）间隙处的髓磷脂边缘间的相互作用。;2、能合成葡萄糖脑酰胺，但缺乏延伸糖脂神经节系列的GalNAc转移酶的小鼠可以存活。然而，这些小鼠虽然在形态学上存在正常的髓鞘，但它们要遭受进行性的脱髓鞘(progressivedemyelination)，这表明，糖脂