糖蛋白是一种蛋白质分子,其上附着有碳水化合物。这一过程要么发生在蛋白质翻译过程中,要么作为糖基化过程中的翻译后修饰。
碳水化合物是共价键合到蛋白质多肽侧链的低聚糖链(聚糖)。由于糖的-OH基团,糖蛋白比简单蛋白质更具亲水性。这意味着糖蛋白比普通蛋白质更容易被水吸引。分子的亲水性也导致蛋白质三级结构的特征性折叠。
碳水化合物是一种短分子,通常具有支链,可能包括:
糖蛋白是根据糖类与蛋白质中氨基酸的结合位点分类的。
虽然O-连接和N-连接糖蛋白是最常见的形式,但也可能存在其他连接:
糖蛋白在结构、生殖、免疫系统、激素以及保护细胞和生物体中发挥作用。
糖蛋白存在于细胞膜的脂质双层表面。它们的亲水性使它们能够在水环境中发挥作用,在水环境中它们在细胞间识别和结合其他分子中发挥作用。细胞表面糖蛋白对于交联细胞和蛋白质(如胶原蛋白)以增加组织的强度和稳定性也很重要。植物细胞中的糖蛋白使植物能够在重力作用下直立。
糖基化蛋白质不仅仅是细胞间通讯的关键。它们还帮助器官系统相互沟通。糖蛋白存在于大脑灰质中,它们与轴突和突触体一起工作。
激素可能是糖蛋白。例子包括人绒毛膜促性腺激素(HCG)和促红细胞生成素(EPO)。
血液凝结取决于糖蛋白凝血酶原、凝血酶和纤维蛋白原。
细胞标记物可能是糖蛋白。MN血型是由于糖蛋白糖蛋白A的两种多态形式。这两种形式仅因两种氨基酸残基不同而不同,但这足以给接受不同血型的人捐赠的器官的人带来问题。ABO血型的主要组织相容性复合体(MHC)和H抗原通过糖基化蛋白质进行区分。
糖蛋白A也很重要,因为它是人类血液寄生虫恶性疟原虫的附着点。
糖蛋白对生殖很重要,因为它们允许精子细胞与卵子表面结合。
粘蛋白是在粘液中发现的糖蛋白。这些分子保护敏感的上皮表面,包括呼吸道、泌尿道、消化道和生殖道。
免疫反应依赖于糖蛋白。抗体的碳水化合物(糖蛋白)决定了它能结合的特定抗原。B细胞和T细胞的表面糖蛋白也能结合抗原。
糖蛋白从一种酶过程中获得糖分,这种酶过程形成一种分子,否则就无法发挥作用。另一个过程称为糖基化,通过共价键将糖与蛋白质和脂质结合。糖基化不是一个酶促过程。通常,糖基化降低或否定受影响分子的功能。糖基化在衰老过程中自然发生,并在血液中葡萄糖水平较高的糖尿病患者中加速。
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