关于糖蛋白的结构、种类和生理作用

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学生问题:抗体是血浆蛋白(分泌性抗体),属于免疫球蛋白,也可以作成熟的B淋巴细胞上受体分子(膜性抗体),它是不是糖蛋白?因为有的试题认为免疫球蛋白不是糖蛋白。
确实,糖蛋白在教材中有多处出现,有些老师通过糖蛋白的知识进行微专题复习,把有关糖蛋白的知识进行网络构建,达到了较好的复习效果。其实,教材中提到的糖萼、粘连蛋白、MHC、受体都是指糖蛋白。下面对糖蛋白知识进行总结。
一、结构
糖蛋白是含糖的蛋白质,由寡糖链与肽链中的一定氨基酸残基以糖苷键共价连接而成。在糖蛋白中,糖的组成常比较复杂,有甘露糖、半乳糖、岩藻糖、葡糖胺、半乳糖胺、唾液酸等。
二、种类
糖蛋白普遍存在于动物、植物及微生物中,种类繁多,功能广泛。已研究过的六七十种血浆蛋白质中,绝大多数是糖蛋白。有些酶和激素是糖蛋白。糖蛋白也是细胞质膜、细胞间质、血浆粘液等的重要组分。受体蛋白、肿瘤细胞表面抗原等也均属糖蛋白。
三、主要生物学功能
主要生物学功能为细胞或分子的生物识别,如卵子受精时精子需识别卵子细胞膜上相应的糖蛋白。可按存在方式分为三类:
1.可溶性糖蛋白
存在于细胞内液、各种体液及腔道腺体分泌的粘液中。血浆蛋白除白蛋白外皆为糖蛋白。可溶性糖蛋白包括酶(如核酸酶类、蛋白酶类、糖苷酶类)、肽类激素(如绒毛膜促性腺激素、促黄体激素、促甲状腺素、促红细胞生成素)、抗体、补体、以及某些生长因子、干扰素、抑素、凝集素及毒素等。
这些促激素是他们所作用的靶腺体的形态发育和维持正常功能所必需的,而且还刺激这些腺体的激素形成和分泌。
2.膜结合糖蛋白
其肽链由疏水肽段及亲水肽段组成。疏水肽段可为一至数个,并通过疏水相互作用嵌入膜脂双层中。亲水肽段暴露于膜外。糖链连接在亲水肽段并有严格的方向性。在质膜表面糖链一律朝外,在细胞内膜一般朝腔面。膜结合糖蛋白包括酶、受体、凝集素及运载蛋白等。
此类糖蛋白常参与细胞识别,并可作为特定细胞或细胞在特定阶段的表面标志或表面抗原。
例如,正常细胞表面有一种粘连蛋白,使细胞与细胞之间彼此粘连,不能自由移动。癌细胞表面这种蛋白质很少或缺失,所以癌细胞容易在组织间转移。
人体所有细胞的细胞膜上都有一种叫做主要组织相容性复合体(MHC)的分子标志,这是一种特异的糖蛋白分子。
乙酰胆碱可以和突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,这种受体是通道蛋白,结合后通道开放,改变突触后膜对离子的通透性,引起突触后膜去极化,形成一个小电位。
3.结构糖蛋白
为细胞外基质中的不溶性大分子糖蛋白,如胶原及各种非胶原糖蛋白(纤粘连蛋白、层粘连蛋白等)。血浆中还有一些生物学活性蛋白质,也是糖蛋白,如纤维蛋白原、抗血友病球蛋白、纤维蛋白溶解酶原、纤维蛋白溶解酶及α1酸性糖蛋白。它们的功能不仅仅是作为细胞外基质的结构成分起支持、连接及缓冲作用,更重要的是参与细胞的识别、粘着及迁移,并调控细胞的增殖及分化。