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：

• 单糖（如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、木糖）
• 氨基糖（含氨基的糖，如N-乙酰氨基葡萄糖或N-乙酰氨基半乳糖）
• 酸性糖（含羧基的糖，如唾液酸或N-乙酰神经氨酸）

o-连接和n-连接糖蛋白

糖蛋白是根据糖类与蛋白质中氨基酸的结合位点分类的。

• O-连接糖蛋白是碳水化合物与氨基酸苏氨酸或丝氨酸R基团的羟基（-OH）的氧原子（O）结合的糖蛋白。O-连接的碳水化合物也可与羟赖氨酸或羟脯氨酸结合。这个过程称为O-糖基化。O-连接糖蛋白与高尔基复合体内的糖结合。
• N-连接糖蛋白具有与天冬酰胺氨基酸R基团的氨基（-NH2）的氮（N）结合的碳水化合物。R基团通常是天冬酰胺的酰胺侧链。这种结合过程称为N-糖基化。N-连接糖蛋白从内质网膜获得糖分，然后运输到高尔基复合体进行修饰。

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：

• 当糖附着在磷酸丝氨酸的磷上时，就会发生P-糖基化。
• 糖基化是糖附着在氨基酸的碳原子上。例如，当糖甘露糖与色氨酸中的碳结合时。
• 当糖磷脂酰肌醇（GPI）糖脂附着到多肽的碳末端时，即为G分型。

糖蛋白实例和功能

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。

糖基化与糖基化

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。

来源

• 贝格，杰里米·M.，等《生物化学》。第五版，W.H.弗里曼公司，2002年，第306-309页。
• 伊瓦特，雷蒙德J.糖蛋白生物学。全会出版社，1984年。