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M an G lcN A c2-P ro tein U D P -G lcN A c U D P-G al C M P -N euN A c
N euN A c G al G lcN A c M an N euN A c G al G lcN A c M an
M an G lcN A c2-P rotein
H ig h-M an n ose S tructures
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M an G lcN A c2-P rotein
G lcN A c M an
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寡糖
Asn-X-Ser/Thr
2. O--糖基:
GalNAc
Ser/Thr
3. GPI: 糖基磷脂酰肌醇
4. 酵母O-mannosylation
ManMann O Ser
H y b rid S tru ctu re
G lc3M an9G lcN A c2-A sn -P rotein G lc
M an9G lcN A c2-P ro tein
糖基化结构在改变蛋白质或肽的三维结构的同时，还可通过改变肽表位与MHCI类分子的结合及与TCR交互作用影响细胞免疫。
B细胞的HLA-DR 链上第96位氨基酸从脯氨酸突变为丝氨酸 （Pro96→Ser96），从而使第94位的天冬氨酸（Asp）产生了一个新的N-糖基化位 点，会使B细胞的抗原提呈功能消失，可影响B细胞与T细胞的相互作用。
1998年
中科院北微所 张树政院士
金城研究员
90年代在国内香山会议大力倡导糖 生物学和糖工程前沿计划
1993年：美国召开的首届“糖生物工程”会议，会上著名糖生物学家Hart提出 “生物化学中最后一个前沿—糖生物学的时代正在加速来临”
1986年：美国能源部资助创建CCRC-复合物糖研究中心，成立“糖库计划” 1989年：日本政府科技厅等实施“糖生物工程前沿计划”投资数百亿日元 1991年：英国创刊“Glycobiology”糖生物学杂志 2001年：由NIH/NIGM 资助，美国成立“CFG功能糖组学”研究项目
糖链是生命的第三条链
生命之网是由统一性为经多样性为纬编织而成 核酸链和蛋白链构造了生命的统一性
糖链构造了生命的多样性 统一性
糖链结构的多样性：
4个核苷酸组成的寡核苷酸 可能的系列24种 4个己糖组成的寡糖链 可能的系列大于3万种！
普遍性 同源性 简单性
多样性
多态性 可变性 独特性 个体性
糖链是继续核酸链，和蛋白质链之后，与生命活动息息相关的第三链
利用合成的GalNAc修饰MUC1糖肽, 研究发现此糖肽与MHC-I结合, 比起未用 糖修饰的多肽与MHC-I结合力大100多倍, 其中GalNAc起着重要作用。
2、 糖与免疫分子的稳定，以及降解
蛋白糖基化后, 免疫分子生物学性质发生变化:
亲水性增加; 对蛋白酶耐受能力(酶稳定性)增强; 蛋白二级和三级结构变化; 影响细胞与细胞及细胞与底物交互作用, 从而影响淋巴细胞移动,免疫细胞
激活,胚胎发生及肿瘤转移等
发现某些N-糖苷化作用可抑制蛋白酶对糖蛋白的降解, 延长免疫分子的寿命, 如N-糖苷 化作用可抑制asparagines-specific cysteine endopeptidase 对糖蛋白分子的降解, 从 而保护糖蛋白分子或免疫分子。
在内质网中, 糖基化酶, Mannosidase I, Glucosyl Transferase 帮助未折叠好的糖蛋白进 一步折叠, 而错误折叠 或未包装好的糖蛋白将在内质网中降解。
C om p lex S tructure
糖蛋白的N-聚糖的加工
Biosynthesis and processing of all N-linked glycoproteins
三、蛋白质糖基化与免疫相关性
1、糖基化影响免疫分子的成熟、定位和抗原提呈
利用合成的糖基化II型胶原蛋白多肽和未修饰的多肽, 发现在严重类风湿关节炎 (RA)病人中T细胞仅识别糖基化的II型胶原蛋白多肽, 表明糖基化也影响T细胞抗原 表位。
提纲
一、国内外研究概况 二、蛋白质糖基化种类 三、蛋白质糖基化与免疫的相关性 四、异常糖基化与免疫相关疾病 五、糖基化在免疫相关疾病诊断与
防治中的应用
一、糖生物学国内外研究概况
2001, March 23, Science专题 ：“Glycosylation and the Immune System”
药物靶点
病毒和细菌等识别细胞的桥梁: 糖苷和凝集素
➢ 蛋白质糖基化与病原微生物感染及免疫相关
➢ 蛋白质糖链结构异常与肿瘤和遗传性疾病相关
二、蛋白质糖基化种类
Asn-X-Ser/Thr
GalNAc-Ser/Thr
蛋白质糖基化的种类: N-糖基, O--糖基, GPI(phosphatidyl inositol glycan) 和 yeast O-mannosylation 1. N-糖基: (高甘露糖型, 杂交型和复杂型)
2010年发表在Cell上的 “Glycomics hits the big time
2011年3月6—11日专门在加 拿大Lake Louise召开了首届 糖免疫学的国际讨论会
2011年 “生命科学” 23 期： 糖生物学专刊
糖免疫研究属于国际前沿
2011年3月6—11日专门在加拿大Lake Louise 召开了糖免疫学的国际讨论会
发展历程
2013年7月目标 我国糖生物学协同创新战略研讨 会建成糖生物学创新研究中心
ห้องสมุดไป่ตู้
2011年
20世纪末21世纪初
武汉大学 张俐娜 食品中草药多糖生物活性
院士 纤维素与可再生资源材料获安塞姆·佩恩奖
复旦大学 陈惠黎教授 顾建新教授
中国生化学会糖合物专业委员会 中国生物工程学会糖生物工程专业委员会 共同举办全国糖生物学会
糖基化：
一种重要的蛋白质翻译后修饰方式
蛋白的糖基化与免疫
机体对抗原刺激的免疫应答最 终均由免疫分子所介导
几乎所有参与固 有免疫和获得性 免疫免疫分子均 为糖蛋白，与免 疫分子合成相关 的转录分子也为 糖蛋白。
糖生物学与免疫
病毒糖苷
细菌 纤毛
凝集素: 能结合 糖的蛋白
免疫分子 糖蛋白
糖基化、糖苷和凝集素