這是p-糖蛋白ppt，包括了糖生物學(xué)的興起，糖蛋白簡(jiǎn)介，糖蛋白的分類，糖蛋白與生物識(shí)別，糖蛋白在動(dòng)物受精過(guò)程中識(shí)別的作用等內(nèi)容，歡迎點(diǎn)擊下載。

p-糖蛋白ppt是由紅軟PPT免費(fèi)下載網(wǎng)推薦的一款課件PPT類型的PowerPoint.

糖蛋白與生物識(shí)別 第一部分 前言 糖生物學(xué)的興起 糖蛋白簡(jiǎn)介 糖生物學(xué)的興起 1988年，牛津大學(xué)生化系 Raymond Dwek 教授發(fā)表Glycobiology 一文，提出了糖生物學(xué)這一名稱，標(biāo)志著一門新的分支學(xué)科的誕生。 1990年11月，有3家實(shí)驗(yàn)室同時(shí)發(fā)現(xiàn)了血管內(nèi)皮細(xì)胞-白細(xì)胞黏附分子1 (ELAM-1)， 并首次闡明了炎癥的過(guò)程有糖類和相關(guān)的糖結(jié)合蛋白參與。這一重大事件將糖生物學(xué)推向了生命科學(xué)的前沿。 1993年5月，在首屆國(guó)際“糖工程”年會(huì)上，著名的糖生物學(xué)家、會(huì)議主席 Hart宣稱：生物化學(xué)中最后1個(gè)“巨大前沿”糖生物學(xué)的年代正在加速到來(lái)。 這些事件標(biāo)志生命科學(xué)中又一門新的前沿分支學(xué)科——糖生物學(xué)的興起。 目前，糖生物學(xué)及糖工程研究已經(jīng)成為繼基因工程、蛋白質(zhì)工程之后的第三大生物工程，是當(dāng)今最前沿的生物學(xué)科之一。 糖蛋白 當(dāng)前，糖生物學(xué)研究得最多的仍然是糖蛋白。 在生物體內(nèi)種類繁多，分布廣泛，具有多種重要功能。 估計(jì)糖蛋白占所有各種天然蛋白質(zhì)總數(shù)的1/2以上。 人血清的各類蛋白質(zhì)中，50％是糖蛋白 雞蛋蛋清的各類蛋白質(zhì)中，95％以上是糖蛋白 各類細(xì)胞表面上，大多存在著糖蛋白 動(dòng)、植物的分泌物和體液中有較多的糖蛋白 糖蛋白的分類 可按存在方式分為三類： ①可溶性糖蛋白 存在于細(xì)胞內(nèi)液、各種體液及腔道腺體分泌的粘液中。包括酶、肽類激素、抗體、補(bǔ)體、以及某些生長(zhǎng)因子、干擾素、抑素、凝集素及毒素等。 ②膜結(jié)合糖蛋白 其肽鏈由疏水肽段及親水肽段組成。疏水肽段嵌入膜脂雙層中，親水肽段暴露于膜外。包括酶、受體、凝集素及運(yùn)載蛋白等。此類糖蛋白常參與細(xì)胞識(shí)別，并可作為特定細(xì)胞或細(xì)胞在特定階段的表面標(biāo)志或表面抗原。 ③結(jié)構(gòu)糖蛋白 為細(xì)胞外基質(zhì)中的不溶性大分子糖蛋白，如膠原及各種非膠原糖蛋白。它們的功能不僅僅是作為細(xì)胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分起支持、連接及緩沖作用，更重要的是參與細(xì)胞的識(shí)別、粘著及遷移，并調(diào)控細(xì)胞的增殖及分化。 糖蛋白的結(jié)構(gòu) 糖蛋白分子由多肽鏈和糖兩部分組成，糖和多肽鏈之間通過(guò)糖苷鍵相連接。糖蛋白多肽鏈的合成與非糖基化蛋白質(zhì)基本相同，只是多肽鏈在合成的同時(shí)或之后，伴有肽鏈的糖基化作用。 糖肽鍵是糖鏈和肽鏈的連接鍵，是指糖基異頭碳原子上的羥基與肽鏈氨基酸殘基上的酰胺基或羥基脫水形成的糖苷鍵。 連接方式主要分為N-糖苷鍵和O-糖苷鍵 N-型糖苷鍵為糖鏈與肽鏈上天冬酰氨的酰氨基連接，同時(shí)對(duì)天冬酰氨要求有一特殊的三肽序列Asn-X-Ser/Thr，其中X可以是任一氨基酸。N-型連接的糖鏈上一般富含甘露糖，并具有一個(gè)五糖核心結(jié)構(gòu)。 O-型糖苷鍵是糖鏈與肽鏈上的Ser、Thr的自由羥基連接，糖鏈多分枝，呈簇狀分布，一般不含甘露糖。在一些糖蛋白中穩(wěn)定性較高，而在另一些糖蛋白中則表現(xiàn)出較強(qiáng)的流動(dòng)性，肽鏈上既可以糖基化又可以去糖基化，與蛋白質(zhì)磷酸化方式十分相似。 糖蛋白的糖鏈可以是直接或支鏈，不同的糖蛋白分子中其糖鏈數(shù)目不等，多肽鏈上糖鏈的分布不均，如膜糖蛋白的糖鏈全部分布在暴露于膜外側(cè)的肽鏈上，而不存在于膜的內(nèi)部。 雖然糖鏈有無(wú)數(shù)種結(jié)構(gòu)形式，但實(shí)際存在的糖鏈類型卻是有限的，主要是受生物體內(nèi)某因素影響。 糖鏈起到維持蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，抵抗蛋白酶水解，防止抗體識(shí)別及參與多肽鏈在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的折疊啟動(dòng)等的作用 糖鏈 第二部分 糖蛋白與生物識(shí)別 糖蛋白在動(dòng)植物受精過(guò)程中的作用 糖蛋白在胚胎發(fā)育及組織、器官形成中的作用 糖蛋白在細(xì)胞歸巢中的作用 糖蛋白與腫瘤之間的關(guān)系 糖蛋白充當(dāng)了細(xì)胞和微生物間防御和入侵作用的橋梁 細(xì)胞黏附中的糖識(shí)別 糖蛋白在植物受精過(guò)程中的作用 低等植物——藻類及真菌 兩類配子通過(guò)它們的鞭毛互相粘著，導(dǎo)致細(xì)胞融合，完成有性生殖。 鞭毛的粘著由鞭毛表面的受體介導(dǎo)。 研究發(fā)現(xiàn)，該受體是一種富含羥脯氨酸的糖蛋白，呈桿狀，一端有一個(gè)球狀區(qū)，另一端為鉤狀結(jié)構(gòu)，與質(zhì)膜相連，50%為含硫的寡聚糖，均為O-連接的糖鏈。 糖蛋白在植物受精過(guò)程中的作用 被子植物 融合前期--花粉在柱頭上萌發(fā)，花粉管延伸至胚囊 受精過(guò)程 融合期--被送至胚囊的兩個(gè)精細(xì)胞分別與卵細(xì)胞和中央細(xì)胞結(jié)合 Clarke等從唐菖蒲花粉壁和柱頭表面分別提取到5%和23%的糖蛋白。進(jìn)一步的 分析發(fā)現(xiàn)，花粉壁含5種糖蛋白，單糖成分有甘露糖、半乳糖，阿拉伯糖和鼠 李糖，柱頭含7種糖蛋白，其中含有阿拉伯半乳聚糖蛋白。研究表明柱頭表面 的阿拉伯半乳聚糖可能是柱頭與花粉粘連的分子基礎(chǔ)。 張英華等還從蘿卜柱頭表面浸出液中提取到兩種糖蛋白，氣相色譜分析表明， 這些糖蛋白的單糖成分為半乳糖、甘露糖、鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖及木 糖。而且，其中的阿拉伯糖及半乳糖等含量較高，認(rèn)為其與柱頭粘附花粉有 關(guān)。 糖蛋白在動(dòng)物受精過(guò)程中識(shí)別的作用 在動(dòng)物的受精作用過(guò)程中，精子與卵子的識(shí)別與結(jié)合是全部受精過(guò)程能夠發(fā)生的前提條件，其實(shí)質(zhì)是性細(xì)胞表面糖蛋白及其受體相互作用的結(jié)果，這一過(guò)程包含專一的細(xì)胞間的識(shí)別、黏著和最終細(xì)胞融合。糖蛋白在此識(shí)別中擔(dān)當(dāng)重要的角色。 透明帶（zona pellucida，zp）抗原，它是哺乳動(dòng)物卵母細(xì)胞分泌并被覆于卵細(xì)胞外的一層基質(zhì)，屬糖蛋白。 小鼠 Wassarman指出透明帶中有ZP1，ZP2，ZP3三種糖蛋白，研究證明ZP3是第一精子受體，能與頂體完整的精子結(jié)合，并誘發(fā)頂體反應(yīng)。ZP3有O-連接和N-連接的寡糖鏈，其中O-連接的寡糖鏈?zhǔn)潜痪�子識(shí)別的部位。 人們用交叉連接和親和層析分離到蛋白質(zhì)sp56，它表現(xiàn)出是一種外周膜蛋白，定位在精子頂體上端的質(zhì)膜上，與ZP3的O-連接寡糖鏈特異性結(jié)合。 sp56蛋白與ZP3專一識(shí)別和結(jié)合后，導(dǎo)致頂體反應(yīng)，精子才能穿過(guò)透明帶，接觸卵子質(zhì)膜并與之融合，完成受精過(guò)程。 豬 豬卵細(xì)胞透明帶糖蛋白由4種糖蛋白ZP1，ZP2，ZP3和ZP4組成。 從豬精子分離到一組與ZP3結(jié)合的組分SP1，SP1中有68ku的蛋白質(zhì)與ZP3結(jié)合，表明68ku蛋白質(zhì)在精卵結(jié)合中起主要作用。 趙明等報(bào)道，豬精子和精漿中有一種凝集素，被稱為豬精子凝集素（BSL）。通過(guò)該凝集素的“橋梁”作用，實(shí)現(xiàn)了精子蛋白與透明帶中ZP3相互結(jié)合。 海膽 Foltz與Lennarz等對(duì)海膽的研究表明，其卵細(xì)胞表面分布著一種350ku的糖蛋白，被認(rèn)為是完整的精子受體，其糖鏈部分與精子結(jié)合，其多肽部分決定了結(jié)合的特異性，即多肽部分與糖鏈部分都參與了結(jié)合過(guò)程。 糖蛋白在人體受精過(guò)程中識(shí)別的作用 通過(guò)相關(guān)的研究，在人體精卵識(shí)別過(guò)程中，卵表面糖基末端的未還原性甘露糖殘基扮演了起始信號(hào)角色。而一種從人獲能精子膜中分離出的甘露糖結(jié)合蛋白是未還原性甘露糖殘基的受體。 在精子獲能過(guò)程中精子膜上的甘露糖結(jié)合蛋白在精子頭部的表達(dá)顯著性增強(qiáng)。當(dāng)精子在獲能條件下，精子膜的膽固醇成分外流可導(dǎo)致質(zhì)膜的脂質(zhì)雙分子層流動(dòng)性增強(qiáng)，與此同時(shí)并伴隨著D-甘露糖結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生外向轉(zhuǎn)位即從質(zhì)膜下層轉(zhuǎn)移且暴露于精子膜表面，進(jìn)而發(fā)揮其生物學(xué)功能。 1987年由Naz領(lǐng)導(dǎo)的研究小組首先發(fā)現(xiàn)受精抗原21（FA21）。純化的FA21以單體或二聚體形式存在，它是組織特異性糖蛋白，在不同動(dòng)物中具有很強(qiáng)的保守性。從功能上看，F(xiàn)A21具有很強(qiáng)的免疫原性，它可能是精子上的ZP受體，并完全抑制精子穿卵反應(yīng)。 糖蛋白在胚胎發(fā)育及組織、器官形成中的作用 細(xì)胞表面糖蛋白還參與早期胚胎發(fā)育過(guò)程中及隨后組織、器官形成過(guò)程中同類細(xì)胞在識(shí)別基礎(chǔ)上所發(fā)生的聚集。 胚胎發(fā)育需全能細(xì)胞進(jìn)行分化。通過(guò)細(xì)胞遷移及生物識(shí)別，相同的細(xì)胞在一定部位聚集成團(tuán)，最后發(fā)展為特定的器官。這些過(guò)程依賴于特異性的細(xì)胞識(shí)別及選擇性的細(xì)胞粘合。 在胚胎發(fā)育的不同階段及細(xì)胞增殖的不同時(shí)期細(xì)胞表面糖蛋白不斷發(fā)生改變。某些細(xì)胞表面糖蛋白可以作為不同發(fā)育階段或不同生活狀態(tài)的標(biāo)志。 例：神經(jīng)細(xì)胞粘合分子(N-CAM)，是一種存在于細(xì)胞表面的質(zhì)膜糖蛋白，其糖鏈含有多個(gè)唾液酸基。多唾液酸鏈隨發(fā)育而縮短，至成年時(shí)期消失。糖鏈中唾液酸的這些變化對(duì)不同時(shí)期細(xì)胞間的相互作用有一定調(diào)節(jié)意義。 糖蛋白在細(xì)胞歸巢中的作用 細(xì)胞歸巢：廣泛遷移和特異定向的特性。在造血及淋巴細(xì)胞再循環(huán)中必不可缺。 血液循環(huán)中的造血干細(xì)胞需到骨髓中進(jìn)行增殖、分化；淋巴細(xì)胞在血流及淋巴樣器官（脾、淋巴結(jié)及扁桃體）間保持再循環(huán)。 血液循環(huán)中造血干細(xì)胞及淋巴細(xì)胞的歸巢都是通過(guò)細(xì)胞表面的受體（屬于凝集素）來(lái)認(rèn)別靶組織中糖鏈上的糖基而進(jìn)行。 糖蛋白與腫瘤之間的關(guān)系 O－連接型和N－連接型這兩種糖鏈的改變都與腫瘤的發(fā)生發(fā)展與轉(zhuǎn)移有關(guān)系。腫瘤細(xì)胞的一些糖蛋白糖基化作用都有所變化，所以糖鏈的結(jié)構(gòu)變化在臨床上通常用做腫瘤標(biāo)志物。 Meichenin等發(fā)現(xiàn)由于O－聚糖的改變產(chǎn)生一種新型腸腫瘤相關(guān)抗原——多聚凝集素抗原Tk，他應(yīng)用針對(duì)Tk紅細(xì)胞的單克隆抗體LM389通過(guò)免疫組化方法檢測(cè)結(jié)果顯示，LM389與48%人腸癌上皮細(xì)胞有強(qiáng)反應(yīng)性。 后又發(fā)現(xiàn)腸癌及腸癌細(xì)胞系的抗原決定簇表現(xiàn)為O－聚糖，所以認(rèn)為Tk多聚凝集素的產(chǎn)生可能是由于O－聚糖的生物合成改變所致，O－聚糖結(jié)構(gòu)的明確可用于單抗的制備及其他藥物設(shè)計(jì)，針對(duì)Tk以進(jìn)行免疫治療。 糖蛋白充當(dāng)了細(xì)胞和微生物間防御和入侵作用的橋梁 致病微生物感染寄主細(xì)胞必須首先粘附于靶細(xì)胞，已有不少證據(jù)表明微生物與靶細(xì)胞間的特異性粘合作用是由糖蛋白糖鏈介導(dǎo)的。 當(dāng)組織受到感染時(shí)， 細(xì)胞膜上的糖蛋白會(huì)立即發(fā)出信號(hào)， 通過(guò)層層的分子信息接力， 基因程序啟動(dòng)， 合成有關(guān)細(xì)胞素， 最終引發(fā)炎癥反應(yīng)。 如： 大腸桿菌外源性凝集素識(shí)別宿主細(xì)胞富含甘露糖的膜糖蛋白。 霍亂毒素能特異性識(shí)別宿主細(xì)胞膜上GM1 神經(jīng)節(jié)苷酯分子。 流感病毒的血凝素可專一性識(shí)別人體細(xì)胞表面唾液酸化的寡糖鏈， 肝炎C 病毒編碼2個(gè)包膜糖蛋白E1和E2， 其中E2有11個(gè)糖基化位點(diǎn)， 通過(guò)將第2、4個(gè)位點(diǎn)突變， 病毒失去侵入細(xì)胞活性， 表明該位點(diǎn)的糖基化作用對(duì)病毒入侵細(xì)胞必不可少。 人類免疫缺陷病毒(HIV)外殼蛋白與宿主類似， 可通過(guò)“糖生物學(xué)逃循作用”逃避機(jī)體的防御體系， 感染宿主細(xì)胞。HIV 能合成一種特殊的糖鏈， 具有很強(qiáng)的免疫抑制力， 抑制人體殺傷細(xì)胞對(duì)病毒的免疫應(yīng)答， 引起人體自身免疫缺陷。 HIV 細(xì)胞黏附中的糖識(shí)別 細(xì)胞黏附是多細(xì)胞生物體最基本的生物學(xué)現(xiàn)象，也是生理病理過(guò)程的生物學(xué)基礎(chǔ)。作為重要的膜糖蛋白，細(xì)胞黏附分子（CAMs）除發(fā)揮介導(dǎo)細(xì)胞黏附等正常生理功能外，還與人體多種疾病發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)。 CAMs是一類介導(dǎo)細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)間相互接觸和作用的膜表面蛋白分子的統(tǒng)稱。一般分成5類： ① 鈣黏附素家族（CF） ② 選擇素家族（IF） ③ 免疫球蛋白超家族（IgSF） ④ 整合素家族（IF） ⑤ CD44家族等。 由于CAMs有著復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，因此它們不僅是一類參與介導(dǎo)細(xì)胞間、細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)粘結(jié)的黏附物質(zhì)，更是一類參與多細(xì)胞生物體包括生長(zhǎng)、發(fā)育、成形等各種生命活動(dòng)的重要生物分子。并在機(jī)體防御機(jī)制等自身穩(wěn)定 以及多種疾病病理生理過(guò)程中發(fā)揮重要作用。 如： 由于缺乏β2 整合素（CD18）導(dǎo)致的白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附障礙，而引發(fā)患者反復(fù)感染的內(nèi)皮細(xì)胞粘附缺陷癥； 因白細(xì)胞表面的sLex( 選擇素配基)缺失致使P、E-選擇素結(jié)合障礙，導(dǎo)致的患者白細(xì)胞在血管內(nèi)皮滾動(dòng)的受抑； 由于E-鈣粘素表達(dá)或功能障礙，則是造成某些惡性腫瘤轉(zhuǎn)移的重要誘因。 第三部分 總結(jié)與展望 識(shí)別是一種非常重要的生命現(xiàn)象，細(xì)胞識(shí)別過(guò)程中，包含細(xì)胞表面糖基轉(zhuǎn)移酶和糖苷酶的作用。 早在1970年Roseman提出，細(xì)胞表面糖基轉(zhuǎn)移酶結(jié)合于相鄰細(xì)胞上的底物分子，可能在細(xì)胞間的識(shí)別與通訊中起作用。因?yàn)閱翁呛秃塑账�、蛋白質(zhì)相似，能形成多樣的專一結(jié)構(gòu)的多聚長(zhǎng)鏈。每個(gè)單糖有3～4個(gè)不同部位可被取代，且每個(gè)單糖均有α、β兩種異頭結(jié)構(gòu)，更增加了糖鏈結(jié)構(gòu)的多樣性，在糖抗原中，糖鏈的細(xì)微結(jié)構(gòu)變化，可生成被專一抗體區(qū)別的不同抗原；凝集素與糖的專一親和性也是一個(gè)明顯的例子；精子與卵細(xì)胞的結(jié)合實(shí)質(zhì)是性細(xì)胞表面糖蛋白及其受體相互作用的結(jié)果。 因此，對(duì)糖蛋白結(jié)構(gòu)研究以及它所具有的細(xì)胞識(shí)別功能，近幾年研究的十分繁多，也取得了很大的成就。 糖蛋白是生命活動(dòng)的重要物質(zhì)，細(xì)胞的識(shí)別及體內(nèi)功能多為糖蛋白介導(dǎo)。隨著分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和化學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)糖蛋白的結(jié)構(gòu)、功能有進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，從而有望為開發(fā)治療疾病的藥物提供依據(jù)。同時(shí)也可以根據(jù)糖蛋白結(jié)構(gòu)特征作為診斷疾病的手段。目前隨著“人類基因組計(jì)劃”進(jìn)展，可以對(duì)疾病進(jìn)行基因治療，而糖蛋白作為許多病原體最外層結(jié)構(gòu)，因此可以設(shè)想通過(guò)基因手段改變糖蛋白的結(jié)構(gòu)阻斷與細(xì)胞結(jié)合來(lái)進(jìn)行治療。 相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)糖蛋白的生物識(shí)別作用的研究會(huì)對(duì)疾病的治療以及藥物的研發(fā)有更好的促進(jìn)作用。 HIV病毒模型Rxt紅軟基地