1、膜蛋白和糖脂的糖基化膜蛋白和糖脂的糖基化 l動(dòng)物的細(xì)胞表面含有豐富的糖綴合物。質(zhì)膜糖動(dòng)物的細(xì)胞表面含有豐富的糖綴合物。質(zhì)膜糖蛋白和糖脂聚糖，產(chǎn)生一種突出細(xì)胞表面蛋白和糖脂聚糖，產(chǎn)生一種突出細(xì)胞表面l0mm的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（圖）。的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)（圖）。l這種被稱為這種被稱為糖萼糖萼（glycocalyx）的網(wǎng)狀物能夠）的網(wǎng)狀物能夠在薄切片電子顯微鏡下觀察到。糖萼相當(dāng)于細(xì)在薄切片電子顯微鏡下觀察到。糖萼相當(dāng)于細(xì)胞最外層表面，在細(xì)胞間的相互作用中，有明胞最外層表面，在細(xì)胞間的相互作用中，有明確規(guī)定的作用。與可溶性糖蛋白連接聚糖一樣，確規(guī)定的作用。與可溶性糖蛋白連接聚糖一樣，質(zhì)膜聚糖可以在信息和結(jié)構(gòu)兩方面起作用

2、。質(zhì)膜聚糖可以在信息和結(jié)構(gòu)兩方面起作用。 紅細(xì)胞表面糖萼的電鏡圖像紅細(xì)胞表面糖萼的電鏡圖像 一、多數(shù)整合性膜蛋白都是糖基化的一、多數(shù)整合性膜蛋白都是糖基化的 l在前面已經(jīng)討論過(guò)一些膜蛋白形式的糖基化。但是，在前面已經(jīng)討論過(guò)一些膜蛋白形式的糖基化。但是，細(xì)胞膜糖蛋白中共同的固有特征，值得進(jìn)行重點(diǎn)討論。細(xì)胞膜糖蛋白中共同的固有特征，值得進(jìn)行重點(diǎn)討論。l常把細(xì)胞常把細(xì)胞表面結(jié)合的水溶性蛋白質(zhì)表面結(jié)合的水溶性蛋白質(zhì)，看作是胞外基質(zhì)，看作是胞外基質(zhì)的一部分，而的一部分，而不是質(zhì)膜的一部分不是質(zhì)膜的一部分。因此，主要的質(zhì)膜。因此，主要的質(zhì)膜糖蛋白都是整合性膜蛋白。一般說(shuō)來(lái)，與這類蛋白質(zhì)糖蛋白都是整合性膜蛋

3、白。一般說(shuō)來(lái)，與這類蛋白質(zhì)連接的連接的N-連接聚糖和連接聚糖和O-連接聚糖，與分泌的糖蛋白連接聚糖，與分泌的糖蛋白上發(fā)現(xiàn)的聚糖類似，而且這類聚糖合成和連接的機(jī)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)的聚糖類似，而且這類聚糖合成和連接的機(jī)構(gòu)與膜蛋白和分泌蛋白質(zhì)是共同的。因此，某些結(jié)構(gòu)，與膜蛋白和分泌蛋白質(zhì)是共同的。因此，某些結(jié)構(gòu)，例如含有聚乳糖胺鏈的延伸結(jié)構(gòu)，在膜蛋白質(zhì)中就比例如含有聚乳糖胺鏈的延伸結(jié)構(gòu)，在膜蛋白質(zhì)中就比較普遍。較普遍。l質(zhì)膜表面糖基化位點(diǎn)的分布，沒(méi)有固定的規(guī)律可質(zhì)膜表面糖基化位點(diǎn)的分布，沒(méi)有固定的規(guī)律可循，但存在某種共同的模式（圖）。在只有一個(gè)循，但存在某種共同的模式（圖）。在只有一個(gè)跨膜序列的膜蛋白中，普遍

4、的情況是，跨膜序列的膜蛋白中，普遍的情況是，離細(xì)胞膜離細(xì)胞膜最近的多肽部分，至少有一個(gè)最近的多肽部分，至少有一個(gè)N-糖基化位點(diǎn)糖基化位點(diǎn)。特。特別在寡聚膜蛋白中，在此區(qū)域的糖基化，可能從別在寡聚膜蛋白中，在此區(qū)域的糖基化，可能從突出細(xì)胞表面的其他結(jié)構(gòu)域莖部周圍突出細(xì)胞表面的其他結(jié)構(gòu)域莖部周圍形成領(lǐng)圈形成領(lǐng)圈。寡糖圓環(huán)可能對(duì)這類蛋白質(zhì)確定其垂直于膜表面寡糖圓環(huán)可能對(duì)這類蛋白質(zhì)確定其垂直于膜表面的位置有幫助。整合性膜蛋白的位置有幫助。整合性膜蛋白O-連接糖基化的延連接糖基化的延伸區(qū)有類似的這種作用。這類聚糖的位置比較靠伸區(qū)有類似的這種作用。這類聚糖的位置比較靠近細(xì)胞表面，而不是位于糖蕚的表面，使得

5、它們近細(xì)胞表面，而不是位于糖蕚的表面，使得它們不大可能成為識(shí)別事件的靶標(biāo)。不大可能成為識(shí)別事件的靶標(biāo)。膜蛋白糖基化共有模式的概要圖 單元分布體（單元分布體（monotopic）跨膜蛋白在任一方位只含一個(gè)跨）跨膜蛋白在任一方位只含一個(gè)跨膜序列；多元分布體（膜序列；多元分布體（polytopic） 膜蛋白含不同排列方式的膜蛋白含不同排列方式的多個(gè)跨膜序列；多數(shù)膜蛋白共有多個(gè)跨膜序列；多數(shù)膜蛋白共有N-連接和連接和O-連接的兩種聚糖連接的兩種聚糖 。l 含多個(gè)跨膜節(jié)段的膜蛋白也常常帶有含多個(gè)跨膜節(jié)段的膜蛋白也常常帶有N-連接糖基連接糖基化。按常規(guī)，化。按常規(guī)，每個(gè)多肽鏈只有一個(gè)糖基化位點(diǎn)，每個(gè)多肽鏈

6、只有一個(gè)糖基化位點(diǎn)，這種情況常出現(xiàn)在含有這種情況常出現(xiàn)在含有30個(gè)或更多氨基酸的相對(duì)個(gè)或更多氨基酸的相對(duì)較大的環(huán)內(nèi)。較大的環(huán)內(nèi)。l在蛋白質(zhì)中，糖基化多發(fā)生在大小適當(dāng)?shù)陌猸h(huán)在蛋白質(zhì)中，糖基化多發(fā)生在大小適當(dāng)?shù)陌猸h(huán)的的N-末端。每個(gè)多肽鏈只選擇一個(gè)糖基化位點(diǎn)，末端。每個(gè)多肽鏈只選擇一個(gè)糖基化位點(diǎn)，表明這些蛋白質(zhì)上的表面積可用空間有限，其中表明這些蛋白質(zhì)上的表面積可用空間有限，其中膜結(jié)構(gòu)域密切地堆積著膜結(jié)構(gòu)域密切地堆積著螺旋。由此，這些糖在螺旋。由此，這些糖在蛋白質(zhì)上面形成了局部的保護(hù)傘。蛋白質(zhì)上面形成了局部的保護(hù)傘。二、神經(jīng)細(xì)胞黏附分子的聚唾液酸化阻止二、神經(jīng)細(xì)胞黏附分子的聚唾液酸化阻止細(xì)胞黏

7、附細(xì)胞黏附 l膜蛋白糖基化的一個(gè)重要作用是膜蛋白糖基化的一個(gè)重要作用是遞呈遞呈可與凝集可與凝集素結(jié)合的各種各樣的素結(jié)合的各種各樣的末端結(jié)構(gòu)末端結(jié)構(gòu)。l但是，糖基化也能以其他方式調(diào)控黏附作用。但是，糖基化也能以其他方式調(diào)控黏附作用。細(xì)胞表面聚糖細(xì)胞表面聚糖E.添加聚唾液酸（添加聚唾液酸（polysialic acid）的作用是一個(gè)深人研究的例子。）的作用是一個(gè)深人研究的例子。l神經(jīng)細(xì)胞黏附分子（神經(jīng)細(xì)胞黏附分子（neu-ral cell adhesion molecule, NCAM）以同型相互作用的方式，）以同型相互作用的方式，介導(dǎo)細(xì)胞表面間的黏附作用。由介導(dǎo)細(xì)胞表面間的黏附作用。由8個(gè)至個(gè)至

8、100個(gè)個(gè)或更多或更多N-乙酰神經(jīng)氨酸（乙酰神經(jīng)氨酸（NeuAc）殘基以）殘基以-2,8連鍵組成的鏈，能夠特異地添加到神經(jīng)細(xì)連鍵組成的鏈，能夠特異地添加到神經(jīng)細(xì)胞黏附分子上，阻止胞黏附分子上，阻止神經(jīng)細(xì)胞黏附分子同型相神經(jīng)細(xì)胞黏附分子同型相互作用，因而排斥黏附作用互作用，因而排斥黏附作用。l聚唾液酸鏈之所以產(chǎn)生排斥作用，是因?yàn)樗w積龐聚唾液酸鏈之所以產(chǎn)生排斥作用，是因?yàn)樗w積龐大且?guī)в胸?fù)電荷。大且?guī)в胸?fù)電荷。聚唾液酸化聚唾液酸化NCAM膜表面間膜表面間的排的排斥作用斥作用，能夠，能夠抑制抑制其他細(xì)胞表面受體的黏附功能和其他細(xì)胞表面受體的黏附功能和NCAM本身介導(dǎo)的本身介導(dǎo)的黏附作用黏附作用。l

9、聚唾液酸的添加與細(xì)胞的遷移能力或形狀的改變有聚唾液酸的添加與細(xì)胞的遷移能力或形狀的改變有密切的聯(lián)系。因此，腦發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞遷移和軸密切的聯(lián)系。因此，腦發(fā)育過(guò)程中的細(xì)胞遷移和軸突發(fā)育與突發(fā)育與NCAM的聚唾液酸化有關(guān)。腦發(fā)育變慢，的聚唾液酸化有關(guān)。腦發(fā)育變慢，NCAM聚唾液酸化水平急劇下降，表現(xiàn)為當(dāng)成年人聚唾液酸化水平急劇下降，表現(xiàn)為當(dāng)成年人大腦神經(jīng)回路（大腦神經(jīng)回路（wiring circuitry）建立起來(lái)時(shí)，神）建立起來(lái)時(shí)，神經(jīng)元間穩(wěn)定的相互作用次數(shù)增加。經(jīng)元間穩(wěn)定的相互作用次數(shù)增加。三、細(xì)胞膜含有糖脂三、細(xì)胞膜含有糖脂和糖蛋白和糖蛋白 l聚糖除了在動(dòng)物細(xì)胞表面與整合性蛋白連接外，也與聚

10、糖除了在動(dòng)物細(xì)胞表面與整合性蛋白連接外，也與脂質(zhì)的頭部基團(tuán)連接。嵌入膜雙層糖脂（脂質(zhì)的頭部基團(tuán)連接。嵌入膜雙層糖脂（glycolipid）脂質(zhì)部分的結(jié)構(gòu)分成兩大類脂質(zhì)部分的結(jié)構(gòu)分成兩大類(圖圖)。l建構(gòu)在腦酰胺（建構(gòu)在腦酰胺（ceramide）的糖脂，稱為）的糖脂，稱為糖鞘脂糖鞘脂（glyco-sphingolipid），因?yàn)槟X酰胺的形成是由酰胺），因?yàn)槟X酰胺的形成是由酰胺連鍵的脂肪酸與長(zhǎng)鏈氨基醇，即鞘氨醇（連鍵的脂肪酸與長(zhǎng)鏈氨基醇，即鞘氨醇（sphingosine）為基礎(chǔ)的。與膜糖蛋白相同，糖鞘脂的作用是提供參為基礎(chǔ)的。與膜糖蛋白相同，糖鞘脂的作用是提供參與細(xì)胞和細(xì)胞相互作用的潛在識(shí)別標(biāo)志。

11、糖鞘脂也在與細(xì)胞和細(xì)胞相互作用的潛在識(shí)別標(biāo)志。糖鞘脂也在特殊膜結(jié)構(gòu)域的組成中起作用。特殊膜結(jié)構(gòu)域的組成中起作用。l相比之下，建構(gòu)在磷脂酰甘油（相比之下，建構(gòu)在磷脂酰甘油（phosphatidyl-glycerol）核心上的糖基磷脂（）核心上的糖基磷脂（glycophospholipids）提供了一種蛋白質(zhì)錨定在細(xì)胞表面上的機(jī)制。提供了一種蛋白質(zhì)錨定在細(xì)胞表面上的機(jī)制。建構(gòu)相同的精細(xì)末端結(jié)構(gòu)。把末端結(jié)構(gòu)和核心結(jié)構(gòu)的兩種多樣建構(gòu)相同的精細(xì)末端結(jié)構(gòu)。把末端結(jié)構(gòu)和核心結(jié)構(gòu)的兩種多樣性結(jié)合起來(lái)，意味著不同結(jié)構(gòu)的糖脂有上千種。性結(jié)合起來(lái)，意味著不同結(jié)構(gòu)的糖脂有上千種。糖鞘脂的脂質(zhì)部分糖鞘脂的脂質(zhì)部分和和糖

12、基磷脂共價(jià)結(jié)構(gòu)糖基磷脂共價(jià)結(jié)構(gòu)及及糖鞘脂共糖鞘脂共同的頭部基團(tuán)同的頭部基團(tuán)l糖鞘脂有兩大類主要的亞族，它們之間的區(qū)別糖鞘脂有兩大類主要的亞族，它們之間的區(qū)別在于鞘氨醇結(jié)合的第一個(gè)糖是在于鞘氨醇結(jié)合的第一個(gè)糖是半乳糖半乳糖還是還是葡萄葡萄糖糖。l最基本的最基本的半乳糖鞘脂半乳糖鞘脂（galactosphingolipid）是比較簡(jiǎn)單的硫苷脂（是比較簡(jiǎn)單的硫苷脂（sulphatide）分子，它）分子，它的半乳糖是在的半乳糖是在3位上二硫酸化的。位上二硫酸化的。l一般說(shuō)來(lái)，一般說(shuō)來(lái)，葡萄糖鞘脂葡萄糖鞘脂（glucosphingolipid）的頭部基團(tuán)則更為精致，并且常與糖蛋白上的的頭部基團(tuán)則更為精致

13、，并且常與糖蛋白上的末端聚糖相同。末端聚糖相同。l很多糖鞘脂最初是從腦中分離的，最常見(jiàn)的一很多糖鞘脂最初是從腦中分離的，最常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)系列神經(jīng)節(jié)（種結(jié)構(gòu)系列神經(jīng)節(jié)（ganglio）就是根據(jù)這一）就是根據(jù)這一事實(shí)命名的。事實(shí)命名的。l最短的神經(jīng)節(jié)系列成員其核心葡萄糖上只連接最短的神經(jīng)節(jié)系列成員其核心葡萄糖上只連接一個(gè)半乳糖殘基，被稱為一個(gè)半乳糖殘基，被稱為G3，添加一個(gè)，添加一個(gè)N-乙乙酰半乳糖胺酰半乳糖胺(GalNAc)殘基形成殘基形成G2，再延伸一，再延伸一個(gè)半乳糖殘基產(chǎn)生個(gè)半乳糖殘基產(chǎn)生G1。在常用縮略語(yǔ)中，在。在常用縮略語(yǔ)中，在G和數(shù)目字之間插人第二個(gè)字母，表示核心的唾和數(shù)目字之間插人

14、第二個(gè)字母，表示核心的唾液酸化狀態(tài)：液酸化狀態(tài)：M表示單唾液酸化，表示單唾液酸化，D和和T分別分別為二唾液酸化和三唾液酸化等。如果下標(biāo)添加為二唾液酸化和三唾液酸化等。如果下標(biāo)添加有字母是區(qū)別異構(gòu)體中唾液酸不同的結(jié)合位置。有字母是區(qū)別異構(gòu)體中唾液酸不同的結(jié)合位置。 l至少還有至少還有7種其他的核心序列。擬乳糖系列種其他的核心序列。擬乳糖系列（lactoneo series）中，重復(fù)單位為）中，重復(fù)單位為Gal-1,4-GlcNAc二糖，與糖蛋白結(jié)合的二糖，與糖蛋白結(jié)合的N-連接和連接和O-連接連接聚糖的聚乳糖胺結(jié)構(gòu)相類似。聚糖的聚乳糖胺結(jié)構(gòu)相類似。l這類結(jié)構(gòu)與其他糖脂和糖蛋白聚糖的核心和延伸這類

15、結(jié)構(gòu)與其他糖脂和糖蛋白聚糖的核心和延伸結(jié)構(gòu)的相似性，意味著在這兩種形式的糖綴合物結(jié)構(gòu)的相似性，意味著在這兩種形式的糖綴合物上可以建構(gòu)相同的精細(xì)末端結(jié)構(gòu)。把上可以建構(gòu)相同的精細(xì)末端結(jié)構(gòu)。把末端結(jié)構(gòu)和末端結(jié)構(gòu)和核心結(jié)構(gòu)核心結(jié)構(gòu)的兩種多樣性的兩種多樣性結(jié)合結(jié)合起來(lái)，意味著不同結(jié)起來(lái)，意味著不同結(jié)構(gòu)的糖脂有上千種。構(gòu)的糖脂有上千種。四、糖鞘脂生物合成發(fā)生在高爾基體內(nèi)四、糖鞘脂生物合成發(fā)生在高爾基體內(nèi) l糖鞘脂的生物合成與多萜醇連接的聚糖轉(zhuǎn)移到糖鞘脂的生物合成與多萜醇連接的聚糖轉(zhuǎn)移到蛋白中天冬酰胺殘基的生物合成相似。蛋白中天冬酰胺殘基的生物合成相似。l啟動(dòng)葡萄糖鞘脂合成添加第一個(gè)葡萄糖殘基是啟動(dòng)葡萄糖鞘

16、脂合成添加第一個(gè)葡萄糖殘基是從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜胞質(zhì)表面核苷酸糖供體開(kāi)始從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜胞質(zhì)表面核苷酸糖供體開(kāi)始(圖圖)。糖鞘脂生物合成途徑糖鞘脂生物合成途徑 半乳糖鞘脂和葡萄糖鞘脂兩者的合成是在膜的胞質(zhì)側(cè)開(kāi)始的，并半乳糖鞘脂和葡萄糖鞘脂兩者的合成是在膜的胞質(zhì)側(cè)開(kāi)始的，并在腔內(nèi)完成，但是跨膜翻轉(zhuǎn)發(fā)生點(diǎn)在兩種途徑中有所不同；硫酸在腔內(nèi)完成，但是跨膜翻轉(zhuǎn)發(fā)生點(diǎn)在兩種途徑中有所不同；硫酸基供體為基供體為3-磷酸腺苷磷酸腺苷-5-磷酰硫酸（磷酰硫酸（PAPS）l經(jīng)過(guò)還不太了解的經(jīng)過(guò)還不太了解的跨膜翻轉(zhuǎn)跨膜翻轉(zhuǎn)過(guò)程之后，緊接著，過(guò)程之后，緊接著，脂質(zhì)移動(dòng)通過(guò)分泌途徑，利用接近核苷酸糖供脂質(zhì)移動(dòng)通過(guò)分泌途徑，利用接近核苷

17、酸糖供體的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步添加糖。相比之下，半乳糖體的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步添加糖。相比之下，半乳糖鞘脂生物合成的第一步發(fā)生在腔膜內(nèi)側(cè)，因此，鞘脂生物合成的第一步發(fā)生在腔膜內(nèi)側(cè)，因此，為了接近轉(zhuǎn)移酶，不需要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。為了接近轉(zhuǎn)移酶，不需要進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。l參與糖脂生物合成第一階段的糖基轉(zhuǎn)移酶，決參與糖脂生物合成第一階段的糖基轉(zhuǎn)移酶，決定特定細(xì)胞核心結(jié)構(gòu)的大小和形狀。定特定細(xì)胞核心結(jié)構(gòu)的大小和形狀。添加末端添加末端結(jié)構(gòu)的一些酶，與糖蛋白結(jié)構(gòu)的一些酶，與糖蛋白N-連接和連接和O-連接結(jié)構(gòu)連接結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生相同精細(xì)末端結(jié)構(gòu)的酶相類似。但是，上產(chǎn)生相同精細(xì)末端結(jié)構(gòu)的酶相類似。但是，修飾糖脂和糖蛋白的酶多數(shù)情況還是有區(qū)別的。修

18、飾糖脂和糖蛋白的酶多數(shù)情況還是有區(qū)別的。l一般情況下，糖脂是沿一般情況下，糖脂是沿膜蛋白途徑膜蛋白途徑通過(guò)細(xì)胞腔內(nèi)通過(guò)細(xì)胞腔內(nèi)區(qū)室向質(zhì)膜遷移。區(qū)室向質(zhì)膜遷移。l多數(shù)糖脂在這一穿行（多數(shù)糖脂在這一穿行（trafficking）過(guò)程中組裝）過(guò)程中組裝成稱作成稱作脂筏脂筏的分散的微型結(jié)構(gòu)域。一旦堅(jiān)持到糖的分散的微型結(jié)構(gòu)域。一旦堅(jiān)持到糖脂接觸到細(xì)胞膜，這些脂筏叮能引發(fā)脂雙層內(nèi)膽脂接觸到細(xì)胞膜，這些脂筏叮能引發(fā)脂雙層內(nèi)膽固醇與鞘脂的相互作用。固醇與鞘脂的相互作用。l除糖脂外，鞘脂還包括鞘磷脂，其中磷酸膽堿頭除糖脂外，鞘脂還包括鞘磷脂，其中磷酸膽堿頭部基團(tuán)取代了聚糖。部基團(tuán)取代了聚糖。l雖然對(duì)作為脂筏形成

19、理論基礎(chǔ)的分子相互作用尚雖然對(duì)作為脂筏形成理論基礎(chǔ)的分子相互作用尚未了解清楚，但是脂筏形成了一種與周圍呈流體未了解清楚，但是脂筏形成了一種與周圍呈流體狀的磷脂不同的凝膠相卻是公認(rèn)的事實(shí)。去污劑狀的磷脂不同的凝膠相卻是公認(rèn)的事實(shí)。去污劑可以分散開(kāi)大塊膜磷脂，但這些脂筏對(duì)去污劑有可以分散開(kāi)大塊膜磷脂，但這些脂筏對(duì)去污劑有抗溶解的作用?？谷芙獾淖饔谩?l人們相信脂筏的形成對(duì)糖脂優(yōu)先靶向極性細(xì)胞頂部人們相信脂筏的形成對(duì)糖脂優(yōu)先靶向極性細(xì)胞頂部表面起一定的作用。表面起一定的作用。l還不清楚這一現(xiàn)象是細(xì)胞膜胞質(zhì)側(cè)脂筏與尋靶蛋白還不清楚這一現(xiàn)象是細(xì)胞膜胞質(zhì)側(cè)脂筏與尋靶蛋白質(zhì)相互作用的結(jié)果，還是由于這些脂筏的

20、大小而沿質(zhì)相互作用的結(jié)果，還是由于這些脂筏的大小而沿特異途徑運(yùn)送所造成的。特異途徑運(yùn)送所造成的。l脂筏組分中富含一種被稱為小窩的細(xì)胞表面燒瓶形脂筏組分中富含一種被稱為小窩的細(xì)胞表面燒瓶形狀的內(nèi)陷狀的內(nèi)陷( invagination)表明這些脂筏可能有助于表明這些脂筏可能有助于將膜組分分解成這些結(jié)構(gòu)。曾有人提出，這些小窩將膜組分分解成這些結(jié)構(gòu)。曾有人提出，這些小窩參與特殊形式的胞吞作用參與特殊形式的胞吞作用。 五、細(xì)胞表面糖脂對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育非常五、細(xì)胞表面糖脂對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育非常重要重要 l糖脂在大部分組織的脂肪成分中的含量一般少糖脂在大部分組織的脂肪成分中的含量一般少于于5，但在神經(jīng)系統(tǒng)，但

21、在神經(jīng)系統(tǒng)絕緣軸突絕緣軸突的的髓鞘髓鞘(myelin sheath)的脂肪成分中的含量在的脂肪成分中的含量在25%以上。以上。l髓鞘是由施旺細(xì)胞髓鞘是由施旺細(xì)胞(Schwann cell)的質(zhì)膜和圍的質(zhì)膜和圍繞軸突重復(fù)包起來(lái)的少突膠質(zhì)細(xì)胞繞軸突重復(fù)包起來(lái)的少突膠質(zhì)細(xì)胞(oligodendrocyte)形成的。膜層要經(jīng)受擠壓，形成的。膜層要經(jīng)受擠壓，胞質(zhì)表面應(yīng)彼此相互壓緊胞質(zhì)表面應(yīng)彼此相互壓緊(圖圖)。壓實(shí)作用由膜。壓實(shí)作用由膜細(xì)胞外表面的相互作用完成。細(xì)胞外表面的相互作用完成。l在髓鞘中含有豐富的以半乳糖為基礎(chǔ)的半乳糖腦在髓鞘中含有豐富的以半乳糖為基礎(chǔ)的半乳糖腦酰胺和硫苷脂，但是酰胺和硫苷脂，

22、但是髓鞘髓鞘中也含有大量的各種葡中也含有大量的各種葡萄糖鞘脂類。萄糖鞘脂類。l糖脂的聚糖頭部基團(tuán)能夠從幾個(gè)方面介導(dǎo)髓鞘的糖脂的聚糖頭部基團(tuán)能夠從幾個(gè)方面介導(dǎo)髓鞘的形成，包括髓鞘各層之間的相互作用、髓鞘最內(nèi)形成，包括髓鞘各層之間的相互作用、髓鞘最內(nèi)層和軸突之間的相互作用，以及在被稱作層和軸突之間的相互作用，以及在被稱作郎飛結(jié)郎飛結(jié)（nodes of Ranvier）間隙處的髓磷脂邊緣間的）間隙處的髓磷脂邊緣間的相互作用。相互作用。例：利用基因敲除小鼠，探查糖脂在神經(jīng)系例：利用基因敲除小鼠，探查糖脂在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用統(tǒng)中的作用l已經(jīng)建立起幾種不同類型的（基因）敲除小鼠，已經(jīng)建立起幾種不同類型的（基

23、因）敲除小鼠，用以探查糖脂在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用。用以探查糖脂在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用。l1、缺乏介導(dǎo)、缺乏介導(dǎo)葡萄糖腦酰胺葡萄糖腦酰胺合成酶的個(gè)體細(xì)胞合成酶的個(gè)體細(xì)胞可以正常增殖，表明可以正常增殖，表明糖脂對(duì)細(xì)胞的基本生理功糖脂對(duì)細(xì)胞的基本生理功能并不重要能并不重要。但是，缺乏這種轉(zhuǎn)移酶的小鼠的。但是，缺乏這種轉(zhuǎn)移酶的小鼠的胚胎，其發(fā)育期超不過(guò)胚胎，其發(fā)育期超不過(guò)8天，說(shuō)明某些葡萄糖天，說(shuō)明某些葡萄糖鞘脂對(duì)發(fā)育的重要性。鞘脂對(duì)發(fā)育的重要性。l2、能合成葡萄糖腦酰胺，但缺乏、能合成葡萄糖腦酰胺，但缺乏延伸糖脂神經(jīng)節(jié)系延伸糖脂神經(jīng)節(jié)系列的列的GalNAc轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移酶的小鼠可以存活。然而，這些小的小鼠可以存

24、活。然而，這些小鼠雖然在形態(tài)學(xué)上存在正常的髓鞘，但它們要遭受進(jìn)鼠雖然在形態(tài)學(xué)上存在正常的髓鞘，但它們要遭受進(jìn)行性的脫髓鞘行性的脫髓鞘(progressive demyelination)，這表，這表明，糖脂在穩(wěn)定髓鞘上有著更為復(fù)雜的功能。明，糖脂在穩(wěn)定髓鞘上有著更為復(fù)雜的功能。l3、盡管髓磷脂中含有豐富的半乳糖鞘脂，在缺乏啟、盡管髓磷脂中含有豐富的半乳糖鞘脂，在缺乏啟動(dòng)合成動(dòng)合成半乳糖鞘脂半乳糖鞘脂的半乳糖基轉(zhuǎn)移酶的（基因）敲除的半乳糖基轉(zhuǎn)移酶的（基因）敲除小鼠中也能形成髓鞘。在這類小鼠的腦中額外合成的小鼠中也能形成髓鞘。在這類小鼠的腦中額外合成的葡萄糖腦酰胺，可以補(bǔ)償半乳糖腦酰胺和硫苷脂的缺

25、葡萄糖腦酰胺，可以補(bǔ)償半乳糖腦酰胺和硫苷脂的缺失，形成形態(tài)學(xué)上同樣正常的髓鞘。但是，這些小鼠失，形成形態(tài)學(xué)上同樣正常的髓鞘。但是，這些小鼠仍然表現(xiàn)神經(jīng)缺陷，說(shuō)明這些小鼠仍然表現(xiàn)為髓鞘功仍然表現(xiàn)神經(jīng)缺陷，說(shuō)明這些小鼠仍然表現(xiàn)為髓鞘功能不全。能不全。l對(duì)缺乏對(duì)缺乏半乳糖腦酰胺糖脂半乳糖腦酰胺糖脂或缺乏大分子或缺乏大分子葡萄糖腦葡萄糖腦酰胺脂類酰胺脂類小鼠中髓鞘形成的研究結(jié)果表明，糖脂小鼠中髓鞘形成的研究結(jié)果表明，糖脂頭部基團(tuán)的頭部基團(tuán)的物理性質(zhì)物理性質(zhì)是髓鞘形成過(guò)程的是髓鞘形成過(guò)程的關(guān)鍵關(guān)鍵，糖，糖的特異序列并不是關(guān)鍵。的特異序列并不是關(guān)鍵。l頭部基團(tuán)可能有助于在脂雙層間保持合適的間距。頭部基團(tuán)可

26、能有助于在脂雙層間保持合適的間距。髓磷脂的這一功能可能代表糖脂頭部基團(tuán)一般性髓磷脂的這一功能可能代表糖脂頭部基團(tuán)一般性作用的特殊形式，在動(dòng)物細(xì)胞表面周圍形成隔離作用的特殊形式，在動(dòng)物細(xì)胞表面周圍形成隔離物，建立起糖的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)細(xì)胞膜物理性質(zhì)產(chǎn)物，建立起糖的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。對(duì)細(xì)胞膜物理性質(zhì)產(chǎn)生的調(diào)控作用類似于糖基化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定生的調(diào)控作用類似于糖基化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性的直接影響。性的直接影響。l但是，髓磷脂中出現(xiàn)能夠結(jié)合糖脂頭部基團(tuán)的受但是，髓磷脂中出現(xiàn)能夠結(jié)合糖脂頭部基團(tuán)的受體提出了另一種可能性，可能還有另外的特異性體提出了另一種可能性，可能還有另外的特異性聚糖聚糖-受體相互作用。受體相互

27、作用。l髓磷脂相關(guān)糖蛋白（髓磷脂相關(guān)糖蛋白（myelin-associated glycoprotein）就是這樣一種受體，它在穩(wěn)定髓）就是這樣一種受體，它在穩(wěn)定髓磷脂中有著重要作用。磷脂中有著重要作用。l將糖鞘脂的多樣性與其在神經(jīng)系統(tǒng)中的豐富含最將糖鞘脂的多樣性與其在神經(jīng)系統(tǒng)中的豐富含最結(jié)合起來(lái)，表明結(jié)合起來(lái)，表明糖鞘脂具有作為特異識(shí)別標(biāo)志的糖鞘脂具有作為特異識(shí)別標(biāo)志的潛在能力潛在能力，這些標(biāo)志可以在神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞間很多，這些標(biāo)志可以在神經(jīng)系統(tǒng)細(xì)胞間很多識(shí)別過(guò)程中扮演關(guān)鍵角色。識(shí)別過(guò)程中扮演關(guān)鍵角色。l某些選擇性染色神經(jīng)元特定種群的抗糖脂表位的某些選擇性染色神經(jīng)元特定種群的抗糖脂表位的抗體，應(yīng)

28、與這些細(xì)胞和它們近鄰細(xì)胞的相互作用抗體，應(yīng)與這些細(xì)胞和它們近鄰細(xì)胞的相互作用（例如在軸突導(dǎo)向過(guò)程中的作用）相符。鄰近細(xì)（例如在軸突導(dǎo)向過(guò)程中的作用）相符。鄰近細(xì)胞或胞外基質(zhì)中的凝集素能夠與這些末端結(jié)構(gòu)中胞或胞外基質(zhì)中的凝集素能夠與這些末端結(jié)構(gòu)中的某些結(jié)構(gòu)結(jié)合。的某些結(jié)構(gòu)結(jié)合。l但是，已知受體的數(shù)目與糖脂上發(fā)現(xiàn)的聚糖數(shù)目但是，已知受體的數(shù)目與糖脂上發(fā)現(xiàn)的聚糖數(shù)目并不相同，所以并不相同，所以糖脂標(biāo)志糖脂標(biāo)志和和受體受體不不大可能一對(duì)一大可能一對(duì)一地互相地互相對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)。l與不同糖脂頭部基團(tuán)可能介導(dǎo)不同功能的觀點(diǎn)相與不同糖脂頭部基團(tuán)可能介導(dǎo)不同功能的觀點(diǎn)相比，另一極端觀點(diǎn)認(rèn)為，在不具備不同功能的個(gè)比，

29、另一極端觀點(diǎn)認(rèn)為，在不具備不同功能的個(gè)體聚糖情況下，糖綴合物的類別，例如神經(jīng)節(jié)苷體聚糖情況下，糖綴合物的類別，例如神經(jīng)節(jié)苷脂，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)正確地發(fā)揮作用極為重要。脂，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)正確地發(fā)揮作用極為重要。小結(jié)小結(jié)l缺乏特異糖脂亞組小鼠的出現(xiàn)，并對(duì)其表型詳缺乏特異糖脂亞組小鼠的出現(xiàn)，并對(duì)其表型詳細(xì)研究后，答案可能是兩個(gè)極端觀點(diǎn)的折中：細(xì)研究后，答案可能是兩個(gè)極端觀點(diǎn)的折中：某些特異的糖脂介導(dǎo)特定的識(shí)別事件，但很多某些特異的糖脂介導(dǎo)特定的識(shí)別事件，但很多情況下，所有各類糖脂具有重疊和重復(fù)的功能。情況下，所有各類糖脂具有重疊和重復(fù)的功能。l除決定膜的全部物理性質(zhì)和介導(dǎo)識(shí)別事件外，除決定膜的全部物理性質(zhì)和介

30、導(dǎo)識(shí)別事件外，糖糖脂脂還可以還可以調(diào)節(jié)特定膜蛋白調(diào)節(jié)特定膜蛋白的性能。的性能。l例如，神經(jīng)節(jié)苷脂例如，神經(jīng)節(jié)苷脂GM3可以調(diào)節(jié)表皮生長(zhǎng)因子受可以調(diào)節(jié)表皮生長(zhǎng)因子受體（體（epidermal growth factor receptor）的活）的活性。性。l憑借受體多肽跨膜部分橫向結(jié)合，這種糖脂可以憑借受體多肽跨膜部分橫向結(jié)合，這種糖脂可以抑制受體的激活，并且進(jìn)一步抑制受體的二聚化抑制受體的激活，并且進(jìn)一步抑制受體的二聚化反應(yīng)。調(diào)控膜受體的二聚化，也可能導(dǎo)致受體分反應(yīng)。調(diào)控膜受體的二聚化，也可能導(dǎo)致受體分割成脂筏，與其余的膜相比脂筏有較高的黏度。割成脂筏，與其余的膜相比脂筏有較高的黏度。 6、糖

31、脂的分解缺陷引發(fā)疾病、糖脂的分解缺陷引發(fā)疾病 l與對(duì)糖脂在生理作用上的有限了解相比，我們對(duì)與對(duì)糖脂在生理作用上的有限了解相比，我們對(duì)糖脂分子參與幾種病理過(guò)程了解得比較清楚。糖脂分子參與幾種病理過(guò)程了解得比較清楚。l糖脂糖脂作為細(xì)菌毒素受體的功能作為細(xì)菌毒素受體的功能可作為這些分子在可作為這些分子在識(shí)別過(guò)程如何起作用的模型。識(shí)別過(guò)程如何起作用的模型。一個(gè)家族重要的遺一個(gè)家族重要的遺傳性疾病傳性疾病與糖脂的分解途徑缺陷有關(guān)。高水平的與糖脂的分解途徑缺陷有關(guān)。高水平的糖脂生物合成正常情況常伴有糖脂在溶酶體內(nèi)的糖脂生物合成正常情況常伴有糖脂在溶酶體內(nèi)的高速度周轉(zhuǎn)，糖脂被輸送到溶酶體并在溶酶體內(nèi)高速度周

32、轉(zhuǎn)，糖脂被輸送到溶酶體并在溶酶體內(nèi)被特異的水解酶分解?；驌p傷引發(fā)的這種水解被特異的水解酶分解?；驌p傷引發(fā)的這種水解酶的缺失或活性降低能夠阻塞分解途徑和導(dǎo)致溶酶的缺失或活性降低能夠阻塞分解途徑和導(dǎo)致溶酶體中未消化脂的積聚。酶體中未消化脂的積聚。l與泰與泰-薩二氏?。ㄋ_二氏?。═ay-Sachs disease）相關(guān)的致命的）相關(guān)的致命的神經(jīng)病并發(fā)癥就是因?yàn)榫幋a神經(jīng)病并發(fā)癥就是因?yàn)榫幋a-己糖胺酶己糖胺酶A基因的突變基因的突變使神經(jīng)節(jié)苷脂使神經(jīng)節(jié)苷脂GM2充滿溶酶體引發(fā)的。充滿溶酶體引發(fā)的。l一種一種降解葡糖腦酰胺的降解葡糖腦酰胺的-葡萄糖腦苷脂酶葡萄糖腦苷脂酶的基因突變的基因突變是引發(fā)是引發(fā)高

33、歇病高歇?。℅auchers disease）的病因。由于）的病因。由于糖基腦酰胺在巨噬細(xì)胞中的積聚，這種病的癥狀表現(xiàn)糖基腦酰胺在巨噬細(xì)胞中的積聚，這種病的癥狀表現(xiàn)為肝、脾腫大和骨骼畸形。為肝、脾腫大和骨骼畸形。l應(yīng)用酶置換療法很多患者可以被成功治愈。制造一個(gè)應(yīng)用酶置換療法很多患者可以被成功治愈。制造一個(gè)-葡萄糖腦苷脂酶的重組形式，其聚糖末端為甘露糖葡萄糖腦苷脂酶的重組形式，其聚糖末端為甘露糖殘基，通過(guò)巨噬細(xì)胞甘露糖受體的攝入，可以使該酶殘基，通過(guò)巨噬細(xì)胞甘露糖受體的攝入，可以使該酶靶向巨噬細(xì)胞溶酶體。靶向巨噬細(xì)胞溶酶體。七、有些蛋白質(zhì)通過(guò)糖脂錨與膜結(jié)合七、有些蛋白質(zhì)通過(guò)糖脂錨與膜結(jié)合 l 將

34、蛋白質(zhì)以共價(jià)結(jié)合脂肪酸和脂質(zhì)的方式錨定在將蛋白質(zhì)以共價(jià)結(jié)合脂肪酸和脂質(zhì)的方式錨定在膜上，是以疏水性氨基酸序列錨定方法之外的另膜上，是以疏水性氨基酸序列錨定方法之外的另一重要方式。一重要方式。l大量大量脂連接膜蛋白脂連接膜蛋白都是都是通過(guò)糖脂與質(zhì)膜細(xì)胞通過(guò)糖脂與質(zhì)膜細(xì)胞的外的外表面表面結(jié)合。與糖鞘脂不同，這些糖脂都是以二酰結(jié)合。與糖鞘脂不同，這些糖脂都是以二酰甘油（甘油（diacylglycerol）為基礎(chǔ)的疏水性結(jié)構(gòu)。）為基礎(chǔ)的疏水性結(jié)構(gòu)。結(jié)合蛋白質(zhì)的糖脂常稱作結(jié)合蛋白質(zhì)的糖脂常稱作糖基磷脂酞肌醇錨糖基磷脂酞肌醇錨glycosylphosphophatidyl inositol（GPI）anc

35、hor。 l不同生物中不同生物中GPI錨（錨（GYI anchor）的結(jié)構(gòu)也不同，）的結(jié)構(gòu)也不同，但它們具有一些共同的特征（圖）。蛋白質(zhì)和脂但它們具有一些共同的特征（圖）。蛋白質(zhì)和脂質(zhì)橋連的聚糖連接在葡糖胺質(zhì)橋連的聚糖連接在葡糖胺(GlcN)糖苷鍵結(jié)合的糖苷鍵結(jié)合的脂質(zhì)肌醇（脂質(zhì)肌醇（inositol）頭部基團(tuán)的）頭部基團(tuán)的6位上。這是少位上。這是少數(shù)實(shí)例之一。數(shù)實(shí)例之一。l所有已知的脂質(zhì)錨都擁有含三個(gè)甘露糖殘基的核所有已知的脂質(zhì)錨都擁有含三個(gè)甘露糖殘基的核心。心。l在第三個(gè)甘露糖殘基上以磷酸二醋鍵連接一個(gè)乙在第三個(gè)甘露糖殘基上以磷酸二醋鍵連接一個(gè)乙醇胺（醇胺（ethanolamine）分子，

36、暴露的游離氨基與）分子，暴露的游離氨基與蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的C-末端氨基酸的羧基形成酰胺鍵。末端氨基酸的羧基形成酰胺鍵。GPI錨結(jié)構(gòu)錨結(jié)構(gòu) 共有部分用黑色表共有部分用黑色表示，種間變化用加示，種間變化用加框粗黑體表示框粗黑體表示 l對(duì)基本的對(duì)基本的GPI錨可進(jìn)行各種修飾。各種錨可進(jìn)行各種修飾。各種GPI錨之間錨之間存在的差異包括：與甘油部分結(jié)合的脂肪酸尾部存在的差異包括：與甘油部分結(jié)合的脂肪酸尾部的長(zhǎng)短不同、與第一個(gè)甘露糖殘基結(jié)合的第二個(gè)的長(zhǎng)短不同、與第一個(gè)甘露糖殘基結(jié)合的第二個(gè)磷酸乙醇胺殘基存在與否，以及與肌醇環(huán)直接酯磷酸乙醇胺殘基存在與否，以及與肌醇環(huán)直接酯化的棕桐酸酯是否存在等。化的棕桐酸酯

37、是否存在等。l最初對(duì)最初對(duì)GPI錨的認(rèn)定是通過(guò)用磷脂酶錨的認(rèn)定是通過(guò)用磷脂酶C（phospholipase C）處理，以這種方式與膜連）處理，以這種方式與膜連接的許多蛋白質(zhì)都能被釋放出來(lái)。接的許多蛋白質(zhì)都能被釋放出來(lái)。l但是，因?yàn)榕c肌醇環(huán)酯化的棕櫚酸酯抑制這一斷但是，因?yàn)榕c肌醇環(huán)酯化的棕櫚酸酯抑制這一斷裂反應(yīng)，磷脂酶裂反應(yīng)，磷脂酶C的靈敏度還不能用來(lái)作為診斷的靈敏度還不能用來(lái)作為診斷試驗(yàn)測(cè)定蛋白質(zhì)是否通過(guò)試驗(yàn)測(cè)定蛋白質(zhì)是否通過(guò)CPI錨與膜結(jié)合。錨與膜結(jié)合。lGPI錨結(jié)構(gòu)的另一可變性根源是聚糖上添加的精錨結(jié)構(gòu)的另一可變性根源是聚糖上添加的精細(xì)末端結(jié)構(gòu)。這類延伸的末端結(jié)構(gòu)可以是連接第細(xì)末端結(jié)構(gòu)。這

38、類延伸的末端結(jié)構(gòu)可以是連接第一個(gè)甘露糖殘基的單個(gè)一個(gè)甘露糖殘基的單個(gè)GalNAc殘基，或者是半殘基，或者是半乳糖殘基的簇聚分支。乳糖殘基的簇聚分支。l這樣，聚糖的整體組織與復(fù)合型這樣，聚糖的整體組織與復(fù)合型N-連接寡糖一樣，連接寡糖一樣，其內(nèi)部核心結(jié)構(gòu)是由其內(nèi)部核心結(jié)構(gòu)是由GlcN（Ac）、甘露糖和含）、甘露糖和含有暴露在外部的半乳糖和有暴露在外部的半乳糖和GalNAc分支結(jié)構(gòu)組成。分支結(jié)構(gòu)組成。八、糖脂錨在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)添加到蛋白質(zhì)上八、糖脂錨在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)添加到蛋白質(zhì)上 l糖脂錨與蛋白質(zhì)的結(jié)合與糖脂錨與蛋白質(zhì)的結(jié)合與N-連接糖的結(jié)合相類似，連接糖的結(jié)合相類似，因?yàn)樘侵^在轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)之前就預(yù)先組裝成

39、一因?yàn)樘侵^在轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)之前就預(yù)先組裝成一個(gè)單元。個(gè)單元。l與與N-連接糖基化中多帖醇脂核心結(jié)構(gòu)一樣，核心連接糖基化中多帖醇脂核心結(jié)構(gòu)一樣，核心肌醇脂的組建產(chǎn)生于拓?fù)鋵W(xué)上兩個(gè)不同的步驟肌醇脂的組建產(chǎn)生于拓?fù)鋵W(xué)上兩個(gè)不同的步驟(圖圖) 。GPI錨生物合成和結(jié)合蛋白質(zhì)的途徑錨生物合成和結(jié)合蛋白質(zhì)的途徑 錨的合成起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的胞質(zhì)內(nèi)側(cè)，完成于腔內(nèi)；蛋白質(zhì)由錨的合成起始于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的胞質(zhì)內(nèi)側(cè)，完成于腔內(nèi)；蛋白質(zhì)由N-末端信號(hào)序列異向末端信號(hào)序列異向腔內(nèi)，此序列以共翻譯方式切除，暴露新的腔內(nèi)，此序列以共翻譯方式切除，暴露新的N末端殘基末端殘基(N)；翻譯結(jié)束，通過(guò)疏水性；翻譯結(jié)束，通過(guò)疏水性C-末端氨

40、基酸序列蛋白質(zhì)仍然連結(jié)在膜上；以蛋白酶解方法斷開(kāi)連接的序列，同時(shí)末端氨基酸序列蛋白質(zhì)仍然連結(jié)在膜上；以蛋白酶解方法斷開(kāi)連接的序列，同時(shí)將新的將新的C-末端氨基酸（末端氨基酸（C）直接轉(zhuǎn)移到糖脂錨的乙醇胺部分。）直接轉(zhuǎn)移到糖脂錨的乙醇胺部分。 lGlcNAc殘基的添加、殘基的添加、N-乙?；娜コ约霸谝阴；娜コ约霸谟行┣闆r下肌醇環(huán)與棕櫚酸的進(jìn)一步結(jié)合都發(fā)生有些情況下肌醇環(huán)與棕櫚酸的進(jìn)一步結(jié)合都發(fā)生在在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的胞質(zhì)表面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的胞質(zhì)表面。而后，這一結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到。而后，這一結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到膜腔的內(nèi)側(cè)，并在該處添加甘露糖和磷酸乙醇胺。膜腔的內(nèi)側(cè)，并在該處添加甘露糖和磷酸乙醇胺。l作為甘露糖殘基供體

41、的是多萜醇磷酸甘露糖。磷作為甘露糖殘基供體的是多萜醇磷酸甘露糖。磷酸乙醇胺的供體是常見(jiàn)的與脂雙層胞質(zhì)小葉相關(guān)酸乙醇胺的供體是常見(jiàn)的與脂雙層胞質(zhì)小葉相關(guān)的磷脂酰乙醇胺磷脂。的磷脂酰乙醇胺磷脂。l 結(jié)合糖脂錨的蛋白質(zhì)最初的合成與結(jié)合糖脂錨的蛋白質(zhì)最初的合成與I型跨膜蛋白型跨膜蛋白相同。相同。這種蛋白質(zhì)是由斷開(kāi)的這種蛋白質(zhì)是由斷開(kāi)的N-末端信號(hào)序列導(dǎo)向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，末端信號(hào)序列導(dǎo)向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并且是通過(guò)并且是通過(guò)C-末端、疏水的中斷轉(zhuǎn)移序列啟動(dòng)時(shí)就錨末端、疏水的中斷轉(zhuǎn)移序列啟動(dòng)時(shí)就錨定在膜上。在多肌鏈斷開(kāi)，糖脂錨乙醇胺的氨基形成定在膜上。在多肌鏈斷開(kāi)，糖脂錨乙醇胺的氨基形成酰胺鍵協(xié)同一致的情況下，形成糖脂錨的

42、連接。這一酰胺鍵協(xié)同一致的情況下，形成糖脂錨的連接。這一轉(zhuǎn)酰胺基反應(yīng)（轉(zhuǎn)酰胺基反應(yīng)（transamidation）不需要輸人額外的）不需要輸人額外的能量。預(yù)定要用轉(zhuǎn)酰胺酶加上的蛋白質(zhì)能量。預(yù)定要用轉(zhuǎn)酰胺酶加上的蛋白質(zhì)C-末端序列，末端序列，主要由非極性氨基酸組成，便于實(shí)現(xiàn)它們對(duì)膜的錨定主要由非極性氨基酸組成，便于實(shí)現(xiàn)它們對(duì)膜的錨定功能。功能。l雖然沒(méi)有相關(guān)連接糖脂錨的特異序列模體，但是，斷雖然沒(méi)有相關(guān)連接糖脂錨的特異序列模體，但是，斷裂后的裂后的C-末端氨基酸和越過(guò)斷裂位點(diǎn)的殘基，一般都末端氨基酸和越過(guò)斷裂位點(diǎn)的殘基，一般都有小分子側(cè)鏈。緊隨這些蛋白質(zhì)前體形式上有小分子側(cè)鏈。緊隨這些蛋白質(zhì)前體

43、形式上C-末端膜末端膜錨其后的不是親水性胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域。錨其后的不是親水性胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域。l在哺乳動(dòng)物和非哺乳動(dòng)物結(jié)合蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的最終固在哺乳動(dòng)物和非哺乳動(dòng)物結(jié)合蛋白質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的最終固定錨，雖然在組織結(jié)構(gòu)上類似，但組裝錨的生物合成定錨，雖然在組織結(jié)構(gòu)上類似，但組裝錨的生物合成途徑有很大區(qū)別。途徑有很大區(qū)別。l例如，在錐蟲(chóng)寄生物肌醇環(huán)的例如，在錐蟲(chóng)寄生物肌醇環(huán)的1位上，?；〈奈簧希；〈奶砑邮窃诘谝粋€(gè)甘露糖添加到添加是在第一個(gè)甘露糖添加到GlcN殘基之后，但在殘基之后，但在哺乳動(dòng)物中，甘露糖的添加則是在這之前。哺乳動(dòng)物中，甘露糖的添加則是在這之前。l同樣，在轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)之前發(fā)生在組裝錨上的脂

44、鏈重同樣，在轉(zhuǎn)移到蛋白質(zhì)之前發(fā)生在組裝錨上的脂鏈重塑只在塑只在寄生物寄生物細(xì)胞中發(fā)生，沒(méi)有在細(xì)胞中發(fā)生，沒(méi)有在哺乳動(dòng)物哺乳動(dòng)物細(xì)胞中出細(xì)胞中出現(xiàn)。這一反應(yīng)過(guò)程包括從錨上磷脂酰肌醇部分階段性現(xiàn)。這一反應(yīng)過(guò)程包括從錨上磷脂酰肌醇部分階段性地去除脂肪酸長(zhǎng)鏈和用肉豆蔻酸置換。這些差別，以地去除脂肪酸長(zhǎng)鏈和用肉豆蔻酸置換。這些差別，以及生物合成途徑中酶底物特異性的一些微妙差異，通及生物合成途徑中酶底物特異性的一些微妙差異，通過(guò)將這些反應(yīng)步驟導(dǎo)向寄生物唯一的途徑，為錐蟲(chóng)生過(guò)將這些反應(yīng)步驟導(dǎo)向寄生物唯一的途徑，為錐蟲(chóng)生命周期中治療性介入創(chuàng)造了條件。命周期中治療性介入創(chuàng)造了條件。GPI錨結(jié)構(gòu)錨結(jié)構(gòu) 九、連接糖

45、脂錨的蛋白質(zhì)定位于質(zhì)膜九、連接糖脂錨的蛋白質(zhì)定位于質(zhì)膜 l對(duì)所有通過(guò)對(duì)所有通過(guò)GPI錨與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白質(zhì)還沒(méi)有共同錨與質(zhì)膜結(jié)合的蛋白質(zhì)還沒(méi)有共同的論述主題。的論述主題。l動(dòng)物細(xì)胞中有各種動(dòng)物細(xì)胞中有各種蛋白質(zhì)與糖脂錨結(jié)合蛋白質(zhì)與糖脂錨結(jié)合，但，但沒(méi)有沒(méi)有一種蛋白質(zhì)成為膜的主要組分一種蛋白質(zhì)成為膜的主要組分。GPI錨定的蛋白質(zhì)錨定的蛋白質(zhì)其所共有的特點(diǎn)兒乎是無(wú)例外地都定位在質(zhì)膜上。其所共有的特點(diǎn)兒乎是無(wú)例外地都定位在質(zhì)膜上。l下列事實(shí)可能為這種分布作出解釋，即由于這些下列事實(shí)可能為這種分布作出解釋，即由于這些蛋白質(zhì)上缺少胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域，使介導(dǎo)胞吞作用和胞蛋白質(zhì)上缺少胞質(zhì)結(jié)構(gòu)域，使介導(dǎo)胞吞作用和胞內(nèi)與

46、質(zhì)膜間其他類型運(yùn)輸機(jī)構(gòu)看不到這些蛋白質(zhì)。內(nèi)與質(zhì)膜間其他類型運(yùn)輸機(jī)構(gòu)看不到這些蛋白質(zhì)。l 錨定在糖脂的蛋白質(zhì)雖然缺少面向胞質(zhì)路徑的信號(hào)，錨定在糖脂的蛋白質(zhì)雖然缺少面向胞質(zhì)路徑的信號(hào)，但它們都定位在質(zhì)膜的限定區(qū)域。但它們都定位在質(zhì)膜的限定區(qū)域。l例：最明顯的是隔離在極性上皮細(xì)胞的頂部膜和基底例：最明顯的是隔離在極性上皮細(xì)胞的頂部膜和基底外側(cè)膜之間，使糖脂連接的蛋白質(zhì)幾乎全部導(dǎo)向頂部外側(cè)膜之間，使糖脂連接的蛋白質(zhì)幾乎全部導(dǎo)向頂部表面。表面。l因?yàn)椴荒馨驯┞对诎|(zhì)表面的信號(hào)作為這一分揀的根因?yàn)椴荒馨驯┞对诎|(zhì)表面的信號(hào)作為這一分揀的根據(jù)，有人曾提出正確的導(dǎo)向信息是以脂筏形式在脂雙據(jù)，有人曾提出正確的導(dǎo)

47、向信息是以脂筏形式在脂雙層自身中出現(xiàn)。層自身中出現(xiàn)。lGPI錨定的蛋白質(zhì)在脂筏中富集。糖脂筏預(yù)定導(dǎo)向質(zhì)錨定的蛋白質(zhì)在脂筏中富集。糖脂筏預(yù)定導(dǎo)向質(zhì)膜頂部小泡的機(jī)理還不清楚，但是，摻入膜片的錨定膜頂部小泡的機(jī)理還不清楚，但是，摻入膜片的錨定糖脂的蛋白質(zhì)將一起運(yùn)往細(xì)胞的頂端。糖脂的蛋白質(zhì)將一起運(yùn)往細(xì)胞的頂端。l細(xì)胞表面含有細(xì)胞表面含有GPI錨定蛋白質(zhì)的一些糖脂筏與有錨定蛋白質(zhì)的一些糖脂筏與有特殊用途被稱為小窩的質(zhì)膜內(nèi)陷進(jìn)行締合。特殊用途被稱為小窩的質(zhì)膜內(nèi)陷進(jìn)行締合。l小窩的特征是含有一種名為小窩的特征是含有一種名為小窩蛋白小窩蛋白（caveolin）的被膜蛋白質(zhì)，并參與一種包括外被網(wǎng)格蛋白小的被膜蛋白質(zhì)，并參與一種包括外被網(wǎng)格蛋白小泡在內(nèi)、不同于受體介導(dǎo)形式的胞吞作用。泡在內(nèi)、不同于受體介導(dǎo)形式的胞吞作用。l通過(guò)通過(guò)GPI錨與小窩膜結(jié)合的葉酸受體對(duì)葉酸的吸錨與小窩膜結(jié)合的葉酸受體對(duì)葉酸的吸收就是這種胞吞作用的一個(gè)具體例子。收就是這種胞吞作用的一個(gè)具體例子。l在動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜上，只有少部分整合膜蛋白與糖在動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜上，只有少部分整合膜蛋白與糖脂錨連接。脂錨連接。l與其相