2021山西医疗卫生类医学基础知识：聚糖的结构和功能

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　　糖是人体所需的一类重要营养物质，其主要生理功能是为生命活动提供能源和碳源。除此之外，糖还参与组成糖蛋白和糖脂，调节细胞信息传递。单糖通过糖苷键聚合而成寡糖或多糖，称为聚糖，聚糖通过与蛋白质或脂质以共价键连接而形成复合生物大分子，分为糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等，又称为糖复合体。接下来我们就来梳理一下糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂的结构特征及功能类型。

　　1.糖蛋白分子中聚糖

　　糖蛋白是指糖类分子与蛋白质分子共价结合形成的蛋白质。组成糖蛋白分子中聚糖的单糖有7种：葡萄糖、半乳糖、甘露糖、N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰葡糖胺、岩藻糖、N-乙酰神经氨酸。根据和蛋白质的连接方式不同，分为N-连接型聚糖和O-连接型聚糖。N-连接型聚糖是指与蛋白质分子中天冬酰胺残基的酰胺氮相连的聚糖;O-连接型聚糖是指与蛋白质分子中丝氨酸或苏氨酸羟基相连的聚糖。N-连接型聚糖合成是以长萜醇作为聚糖载体，O-连接型聚糖合成不需要聚糖载体。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。

　　2.蛋白聚糖分子中的糖胺聚糖

　　蛋白聚糖以聚糖含量为主，由糖胺聚糖共价连接于不同核心蛋白质形成的糖复合体。糖胺聚糖是由二糖单位重复连接而成的杂多糖，不分支。二糖单位中一个是糖胺(N-乙酰葡糖胺或N-乙酰半乳糖胺)，另一个是糖醛酸(葡糖醛酸或艾杜糖醛酸)。体内重要的糖胺聚糖有6种：硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、肝素和硫酸类肝素。这些糖胺聚糖都是由重复的二糖单位组成。除透明质酸外，其他的糖胺聚糖都带有硫酸。与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质称为核心蛋白质。核心蛋白质均含有相应的糖胺聚糖取代结构域，一些蛋白聚糖通过核心蛋白质特殊结构域锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子中。蛋白聚糖最主要的功能是构成细胞间基质，可与细胞表面的透明质酸受体结合，影响细胞与细胞的黏附、细胞迁移、增殖和分化等细胞行为。

　　3.糖脂

　　糖脂是一种携有一个或多个以共价键连接糖基的复合脂质。由于脂质部分不同，糖脂可有鞘磷脂、甘油糖脂和类固醇衍生糖脂之分。与鞘磷脂一样，鞘糖脂也是以神经酰胺为母体的化合物。鞘磷脂分子中的神经酰胺1-位羟基被磷脂酰胆碱或磷脂酰乙醇胺化，而鞘糖脂分子中的神经酰胺1-位羟基被糖基化，形成糖苷化合物。鞘糖脂分子中单糖主要为D-葡萄糖、D-半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸。鞘糖脂又可根据分子中是否含有唾液酸或硫酸基成分，分为中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂两类。如脑苷脂是不含唾液酸的中性鞘糖脂，神经节苷脂是含唾液酸的酸性鞘糖脂。

　　聚糖参与细胞识别、细胞黏附、细胞分化、免疫识别、细胞信号转导、微生物致病过程和肿瘤转移过程等。