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蛋白质糖基化位点

蛋白质糖基化位点

蛋白质糖基化:

蛋白质糖基化是目前已知的最为复杂的翻译后修饰之一,与癌症的发生密切相关,目前已知的诊

断标志物都是糖基化蛋白质。

糖基化对蛋白质生物制品的功能、稳定性及其在人体中的副作用和毒性往往有重大的影响。由于细胞生长条件的改变都可能导致一个蛋白质产品糖基化的变化。因此,在西方国家生产的蛋白质生物制品的每一批产品都需要进行糖基化的分析。

对于具有常见的比较简单的糖基化的蛋白质产品,我们的肽普图服务可以得到蛋白质的糖基化位点和主要结构。根据有关糖肽的数据,我们可以确认糖基化结构。蛋白质生物制品所有常见的糖基化(比如G1F等)都可以通过我们的肽谱图服务确定。我们也可以分析鉴定客户指定的糖基化形式。从液相色谱中收集的各种糖链组分将用于和多种糖苷酶反应和LC-MS/MS分析以逐步

推导出糖链的结构。

实验步骤:

蛋白质糖基化修饰研究进展

期末考核 课程:Glycobiology 蛋白质糖基化研究进展 姓名:马春 学号:2013113022 班级:生命科学与技术基地班 时间:2016.1.1

蛋白质糖基化研究进展 马春 (西北大学生命科学学院,陕西西安,710069) 摘要:糖基化修饰是生命活动中最广泛、最复杂、也是最重要的蛋白质翻译后修饰之一,不仅影响着蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位,而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。本文综述了糖基化的分类、在生命体中的作用、糖基化位点分析及糖链分析方法等。 关键词:蛋白质糖基化;分析方法 生命体是一种极其复杂且动态变化的有机系统,不断发生着各种生物化学反应,进行新陈代谢,并协调、控制各部分生物功能的发挥。蛋白质是生命体内各种生化反应的载体和生物功能的执行者,如分子识别、信号转导、免疫应答等。蛋白质功能的正常发挥保证着生命有机系统正确、有序、高效地运转。基因在转录和翻译后产生具有特定序列的氨基酸长链,即蛋白质的前体,再经过共价修饰、折叠、卷曲并形成特定的空间构象后,成为具有正常功能的成熟蛋白质。而共价修饰在这个成熟过程中发挥着重要的调节作用。不仅如此,蛋白质成熟后的许多关键功能,特别是涉及控制、调节等方面的功能,都是通过共价修饰实现的。这些发挥重要功能的共价修饰,就是蛋白质翻译后修饰它们使蛋白质的结构更为合理、功能更为完善、调节更为精细、作用更为专一。翻译后修饰可以发生在蛋白质的任一位点上,并且种类繁多,目前有文献报道的翻译后修饰就多达数百种,常见的有碟酸 化修饰、糖基化修饰、乙醜化修饰等。 蛋白质糖基化修饰是最广泛、最复杂、最重要的翻译后修饰之一,据推断有超过的蛋白质都发生了糖基化修饰。这些糖蛋白广泛分布于生命体中,特别是在细胞膜上和体液中含量丰富,大部分膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。糖基化修饰不仅影响蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位,而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。 1 糖基化类型 糖蛋白中的糖部分被称为聚糖。而己糖则是聚糖中最常见的组分。包括葡萄糖、半乳糖和甘露糖以及他们的一些简单修饰形式,如葡萄糖的α-羟基被酰化氨基取代生成N-乙酰葡糖胺。根据蛋白质被糖类修饰形式的不同可以把蛋白质糖基化分成以下四类: 1.2 N位糖基化 聚糖与天冬酰胺侧链的酰胺氮连接而修饰蛋白质。在动物细胞中,与天冬酰胺连接的糖,几乎都是N-乙酰葡糖胺,而且连接方式总是β构型。N 位糖基化根据其末端精细结构的不同又可分为高甘露糖型、复合型和杂合型。在N位糖基化中Asn-Xaa-Ser / Thr(Xaa 是除Pro外的任何氨基酸)被认为是N位糖基化的先决条件,不过少数情况下Asn-Xaa-Cys 序列也可以糖基化。 1.1 O位糖基化: 聚糖与丝氨酸或苏氨酸残基上的氧连接来修饰蛋白质。此糖基化多发生在临近脯氨酸的丝氨酸或苏氨酸残基上,但并没有发现特异的序列作为糖基化位点.O位多聚糖以逐步加接

蛋白质修饰位点预测详解

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蛋白质修饰位点分析目录

(特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接,可以跟踪标题;ctrl+单击标题后的图标 可以返回目录) 实验目的 找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点,并说明为什么(注释) 找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点,注释结果 实验平台 uniprot数据库: (查看蛋白的修饰情况) 预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS: PhosphoSitePlus:

预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测: O型糖基化位点预测: 实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列: 2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 网站链接: 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 (1)DISPHOS 预测未知蛋白磷酸化位点 网站链接: 开始预测 结果

DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点,总共有37个丝氨酸修饰位点,13个苏氨酸修饰位点,16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分,只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。 (2)PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 网站链接: 开始预测 结果 筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点,丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致,“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多,且丝氨酸磷酸修饰位点最多。“人类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较高的蛋白质,与机体的生物活性显着相关。 通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白,是主要的细胞缝隙连接蛋白,其表达的异常与多种疾病的发生有关。 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为:

(完整word版)蛋白质糖基化类型与点

1.2蛋白质糖基化类型与特点 蛋白质的糖基化是一种最常见的蛋白翻译后修饰,是在糖基转移酶作用下将糖类转移至蛋白质,和蛋白质上特殊的氨基酸残基形成糖苷键的过程。研究表明,70%人类蛋白包含一个或多个糖链,1%的人类基因组参与了糖链的合成和修饰。哺乳动物中蛋白质的糖基化类型可分为三种:N-糖基化、0-糖基化和GPI糖基磷脂酰肌醇锚。大多数糖蛋白质只含有一种糖基化类型,但是有些蛋白多肽同时连有N-糖链、O-糖链或糖氨聚糖。 (l) N-糖基化:糖链通过与蛋白质的天冬氨酸的自由NH 基共价连接,将这种 2 糖基化称为N-糖基化。N-连接的糖链合成起始于内质网(ER),完成于高尔基体。N-糖链合成的第一步是将一个14糖的核心寡聚糖添加到新形成多肽链的特征序列为Asn-X-Ser/Thr(X代表任何一种氨基酸)的天冬酰胺上,天冬酰胺作为糖链受体。核心寡聚糖是由两分子N-乙酰葡萄糖胺、九分子甘露糖和三分子葡萄糖依次组成,第一位N-乙酰葡萄糖胺与ER双脂层膜上的磷酸多萜醇的磷酸基结合,当ER膜上有新多肽合成时,整个糖链一起转移。寡聚糖转移到新生肽以后,在ER 中进一步加工,依次切除三分子葡萄糖和一分子甘露糖。在ER形成的糖蛋白具有相似的糖链,由Cis面进入高尔基体后,在各膜囊之间的转运过程中,原来糖链上的大部分甘露糖被切除,但又由多种糖基转移酶依次加上了不同类型的糖分子,形成了结构各异的寡糖链。血浆等体液中蛋白质多发生N-糖基化,因此N-糖蛋白又称为血浆型糖蛋白。 (2) O-糖基化:糖链与蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的自由OH基共价连接。0-糖基化位点没有保守序列,糖链也没有固定的核心结构,组成既可是一个单糖,也可以是巨大的磺酸化多糖,因此与糖基化相比,0-糖基化分析会更加复杂。0-连接的糖基化在高尔基体中进行,通常第一个连接上去的糖单元是N-乙酰半乳糖,连

天然产物糖基化修饰及应用

天然产物糖基化修饰及应用 摘要:天然产物广泛存在于自然界中,其数量种类繁多且结构复杂多样,具有许多生理与药理活性。糖基化修饰能增加天然产物结构和功能的多样性,已成为当今新药开发的研究热点。本文简单介绍了天然产物糖基化的基本概念,以及天然产物糖基化修饰的研究方法和在各方面的应用。 关键词:天然产物,糖基化,修饰方法,应用 天然产物广泛存在于自然界中,其数量种类繁多且结构复杂多样,许多天然产物活性成分现在已经作为治疗各类疾病的药物,还有一些作为潜在的药物,具有抗炎抑菌、抗病毒、抗氧化、抗肿瘤、抗辐射和免疫调节等诸多活性,已成为国内外天然药物开发利用研究的热点。糖基化反应可以使许多外源化合物的理化性质与生物活性发生较大的变化,例如将不溶于水的化合物转变为水溶性化合物,降低化合物的毒性,增强稳定性等[1]。本文对天然产物糖基化修饰和应用作简单综述。 糖基化是生物细胞中最重要的反应之一,与多种生理病理过程有直接关系。在微生物和植物的次级代谢过程中,糖基化也是重要的反应,即生物为了使有机分子更有效地发挥作用而进行的一种结构修饰[2]。这种天然的修饰存在于多种生物学活性不一样的天然化合物中,包括抗生素、抗癌药物、激素、甜料、生物碱以及黄酮等多种代谢产物[3]。 1 天然产物简介 天然产物是指动物、植物、、海洋生物和体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许许多多内源性的化学成分统称作天然产物,其中主要包括、、、、各种酶类、、寡糖、、、、、木质素、维生素、、、蜡、、挥发油、、糖苷类、萜类、、、、醌类、、、鞣酸类、抗生素类等天然存在的化学成分。 1.1植物源天然产物成分 来源于植物界的有效成分主要有黄酮类、类、多糖类、挥发油类、醌类、萜类、木脂素类、香豆素类、皂苷类、强心苷类、酚酸类及氨基酸与酶等。 1.2微生物及其发酵液天然产物成分 微生物是包括细菌、病毒、以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体,它个体微小,却与人类生活密切相关。能够提供有效成分的主要是真核生物中的真菌与藻类,以及其他(发酵)产物。来源于微生物及发酵液的有效成分主要有、酶类、抗生素类、色素类、氨基酸类、有机酸类、醇酮类、维生素类、核酸类等等。 1.3海洋天然产物有效成分 海洋占地球表面积的71%,生物量约占地球生物总量的87%,生物种类20多万种,是地球上最大的资源能源宝库,目前人们对海洋生物的认识仍相当有限,利用率仅1%左右。到目前为止海洋天然产物有效成分主要有甾醇、萜类、、不饱和脂肪酸、多糖和糖苷、大环、聚醚类化合物和多肽等。

生物类似药糖基化相似性评价中的审评思考

生物类似药糖基化相似性评价中的审评思考 糖基化作为一种重要的翻译后修饰,造成了蛋白类药物分子结构上的多样性和异质性,对有效性、安全性和药动学性质都有重要影响。糖基化是生物类似药和参照药相似性评价的难点之一。本文以单克隆抗体药物为例,介绍蛋白类药物糖基化表征的常用方法以及审评工作中生物类似药糖基化表征的技术考虑,为研发单位开发生物类似药以及监管机构对糖基化相关的技术审评提供参考。近年来,蛋白类药物由于在肿瘤、关节炎、糖尿病、心血管疾病等适应证上,显示出了作用靶点特异、疗效突出、安全性好等优点,极大满足了病患需求,已经成为药物研发的最重要领域之一[1]。然而,蛋白类创新药物由于巨大的研发成本,且价格高昂,严重影响了药物的可及性。各国监管机构纷纷出台政策法规指导和鼓励生物类似药的研发。2015年国家药品监督管理局药品审评中心发布了《生物类似药研发与评价技术指导原则》后,国内迎来了生物类似药的研发热潮,目前已陆续有相关产品获批上市。蛋白类药物由于多数采用哺乳动物细胞表达体系,细胞内存在着复杂的翻译后修饰和酶类反应,造成了表达产物在糖基化分子结构的多样性,生产工艺和细胞株的微小变化都可能导致目的蛋白糖修饰基团结构上的明显差异,因此,生物类似药基本上无法做到与原研产品在糖基化分子结构上完全一致[2-3]。相对于小分子药物,现有科学研究对单抗等大分子蛋白药物的分子结构与功能的认知仍然存在局限。目前对大分子药物之间的相似性评价方面往往需要综合药学、动物和人体等试验数据,结构和质量的相似性研究的深度和程度决定了开展人体临床评估的必要性和程度。各国监管机构鼓励研发企业采用最新的分析技术手段对原研药和生物类似药的结构进行深入研究,证明与原研药的“相似性”。 蛋白糖基化是一种重要的翻译后修饰,造成了蛋白药物糖基化修饰分子结构上的多样性和异质性。蛋白糖基化对蛋白的免疫原性和有效性有重要影响[4],被普遍认为是治疗性蛋白药物最重要的关键质量属性( CQA) 之一。细胞基质和生产工艺的变化都可能影响终产品蛋白的糖基化修饰的组成和结构[5-6]。因此,研发单位需要对不同研发阶段的蛋白药物进行全面深入的表征,保证生产工艺的一致性、产品的安全性、生物类似药和原研药的可比性。本文将以

蛋白质修饰位点预测详解

蛋白质修饰位点分析 目录 实验目的 (2) 实验平台 (2) 实验过程 (3) 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 (3) 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 (3) 2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 (4) 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 (6)

(1)DISPHOS 1.3预测未知蛋白磷酸化位点 (6) (2)PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 (11) 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 (14) 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 (15) 1、N型糖基化位点预测 (15) 2、O型糖基化位点预测 (18) (1)哺乳动物O型糖基化位点预测 (18) (2)真核生物O型糖基化位点预测 (20) 3、uniprot数据库查看蛋白质糖基化修饰位点 (22) 4、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰结论 (22) 实验结论 (23) (特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接,可以跟踪标题;ctrl+单击标题后的图标可以返回目录) 实验目的 ●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点, 并说明为什么(注释) ●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点,注释结果 实验平台 ●uniprot数据库: https://www.sodocs.net/doc/d58222185.html,/(查看蛋白的修饰 情况) ●预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS:https://www.sodocs.net/doc/d58222185.html,/disphos/

PhosphoSitePlus:https://www.sodocs.net/doc/d58222185.html, 预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测:http://www.cbs.dtu.dk/services/NetNGlyc/ O型糖基化位点预测:http://www.cbs.dtu.dk/services/NetOGlyc/ http://www.cbs.dtu.dk/services/YinOY ang/ 实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列:fasta.txt

中间水分食品体系中乳球蛋白糖基化位点的鉴定

研究与探讨 Vol.32,No.10, 2011 2011年第10 期 收稿日期:2010-09-10*通讯联系人 作者简介:余园芳(1986-),女,硕士在读,研究方向:食品结构与物性。基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金(JUSRP21004)。 中间水分食品通常是指水分活度在0.5~0.9之间的一类食品[1]。乳清蛋白是高蛋白中间水分食品中常用的蛋白源,其赖氨酸(Lys )含量高,所以它很容易与葡萄糖等还原糖发生美拉德反应,使食品的色泽、风味和质构等品质变差。因此,研究食品蛋白的糖基化修饰对于深入理解食品在加工和贮存过程中的物理化学变化及食品的稳定性尤为重要。文献中报道的主要是对较高程度的美拉德反应的研究,而对反应初期蛋白糖基化修饰的研究比较少。糖基化反应通常是指美拉德反应的初期[2],测定蛋白糖基化反应常见的方法有HPLC 法测糠氨酸的含 量[3], 酶解比色法[4]和邻苯二甲醛法(OPA 法)测定游离赖氨酸的含量[5-6]等。 但这些方法只能评价较高程度的美拉德反应,不能鉴定出反应初期蛋白上哪些氨基酸残基被修饰了。质谱技术分析时间短[6],灵敏度高,因此逐渐被用来评价和描述蛋白糖基化反 应,获得关于糖基化反应的更加准确和详细的信息。软离子化技术,例如电喷雾质谱(ESI-MS )和基质辅助激光解析质谱(MALDI-MS ),结合酶解可以 检测蛋白的糖基化位点[7-12], 为研究糖基化修饰对食品蛋白物化性质的变化和延长食品保质期提供理论基础。本实验用胰蛋白酶水解蛋白,再用LC-ESI-MS 分析酶解后得到的肽段,来鉴定乳球蛋白的糖基化位点。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器 乳球蛋白(LG )BioPURE ,Davisco Foods International ,Inc.;葡萄糖分析纯,国药集团化学试剂有限公司;胰蛋白酶(TPCK-treated trypsin ,from bovine pancreas )酶活力≥10,000BAEE units/mg ,Sigma 公司;乙腈、甲酸色谱纯,国药集团化学试剂有限公司。 高效十点磁力搅拌器德国IKA 公司;SHP-250生化培养箱上海森信实验仪器有限公司;水分活度密闭容器(Plastic water activity sample cup )美国Decagon 公司;封口膜(Parafilm )美国Pechiney 余园芳,陶冠军,刘小鸣,周鹏﹡ (江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡214122) 摘 要:在中间水分食品体系中,乳球蛋白很容易与葡萄糖等还原糖发生美拉德反应,使食品的色泽、风味和质构等 发生变化。为了深入理解中间水分食品在贮藏过程中蛋白发生的糖基化修饰,电喷雾飞行时间质谱(ESI-TOF/MS )被用来分析蛋白经胰蛋白酶水解后的肽段,以便鉴定乳球蛋白与葡萄糖在45℃下贮藏2d 后的糖基化位点。结果显示,乳球蛋白上被糖基化的氨基酸残基有L1、K47、K70、K77、K83、K91、K100和K135。关键词:乳球蛋白,葡萄糖,糖基化反应,糖基化位点 Identification of the glycation sites of beta-lactoglobulin in an intermediate moisture food system YU Yuan-fang ,TAO Guan-jun ,LIU Xiao-ming ,ZHOU Peng * (State Key Laboratory of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China ) Abstract :Beta-lactoglobulin is liable to react with reducing sugars like glucose in intermediate moisture food system ,causing changes to color ,flavor and texture.In order to further understand the glycated modification ,the glycation sites of beta -lactoglobulin were identified by using ESI -TOF/MS to analyze the peptides from tryptic digest of beta-lactoglobulin incubated with glucose at 45℃for two days.It was showed that the modified amino acid residues were L1,K47,K70,K77,K83,K91,K100and K135.Key words :beta-lactoglobulin ;glucose ;glycation reaction ;glycation site 中图分类号:TS201.2+1文献标识码:A 文章编号:1002-0306(2011)10-0079-04 79 https://www.sodocs.net/doc/d58222185.html,

甲型H1N1pdm09流感病毒HA蛋白糖基化进化及其生物学意义

四综 述四 甲型H 1N 1p d m 09流感病毒H A 蛋白 糖基化进化及其生物学意义 祁贤,鲍倡俊 江苏省疾病预防控制中心,江苏南京210009 D O I :10.13668/j .i s s n .1006-9070.2019.01.020基金项目:江苏省重大科技示范项目(B E 2017749),江苏省医学重点学科(Z D X K A 2016008 )作者简介:祁贤(1971 ) ,男,山西大同人,博士,研究员,主要研究方向为流感病毒分子进化及致病机理三 摘要:作为本世纪首次流感大流行的病原体,甲型H 1N 1p d m 09流感病毒对人类健康和公共卫生造成持续危害,其进化特征也一直备受关注三HA 蛋白糖基化位点的进化,包括数量的增加和位置的变迁,是病毒逃避宿主免疫压力的重要方式, 对病毒生物学特性和宿主免疫应答均有重要影响三本文概述了甲型流感病毒HA 蛋白糖基化的生物学功能及进化特征,总结分析2009 2016年甲型H 1N 1p d m 09病毒HA 蛋白的糖基化进化特点三建议在传统流感病毒分子监测的基础上,特别关注糖基化进化对病毒抗原性二传播力和致病性等生物学特性的影响,分析糖基化突变株的流行病学意义,为流感的预测预警 提供新的依据,该项工作对疫苗和药物靶点的设计等也有重要参考价值三 关键词:甲型流感病毒;血凝素;糖基化;进化 中图分类号:R 511.7 文献标识码:A 文章编号:1006-9070(2019)01-0065-05 据WHO 估计, 每年流感的流行造成全球约300万~500万人感染,引起死亡约25万~50万例三流感病毒分类上属于正黏病毒科,目前分为4个属, 包括甲型(A )二乙型(B )二丙型(C )和丁型(D ) [1] 三其中甲型二乙型和丙型病毒均可感染人类,为每年全球人类季节性流感的病原三与乙型和丙型流感病毒相比,甲型流感病毒的血清型众多,常引起流感新的流行或大流行,疾病造成的危害更为严重三根据病毒两个表面糖蛋白血凝素(H e m a g g l u t i n i n ,H A )和神经氨酸酶(N e u r a m i n i d a s e ,N A ) 抗原性的差异,甲型流感病毒可分为不同的血清型,目前已经发现了16种H A 亚型和9种N A 亚型三近年来在中美洲的蝙蝠体内发现了新的HA 亚型(H 17和H 18)和N A 亚型(N 10和N 11 )[2] 三甲型流感病毒宿主范围广,野生水禽和海岸鸟是其主要自然储存宿主,甲型流感病毒有一定的宿主限制性,但经常发生猪或禽等动物流感病毒跨宿主传播感染人的案例,有时在人群中造成新的流感疫情或大流行三1997年香港禽流感事件以来, 频繁发生人感染禽流感病毒病例,这些禽病毒的亚型包括H 4N 8二 H 5N x (x=1,6)二H 9N 2二H 7N x (x=2,3,4,7,9) 二H 6N 1和H 10N x (x =7,8)等[3-9]显示甲型流感病毒对人类和动物健康的威胁在加大三 在过去的百年时间里,甲型流感病毒引发了4次 人类流感大流行,分别是1918年西班牙流感 (H 1N 1)二1957年亚洲流感(H 2N 2)二1968年香港流感 (H 3N 2)和2009年甲型H 1N 1流感三2009年3月源于北美的甲型H 1N 1流感是新世纪首次流感大流行, 此次大流行的病原在遗传特性和抗原性等方面都有 别于人群中流行多年的季节性H 1N 1流感病毒[1 0] ,目前称之为甲型H 1N 1p d m 09流感病毒三进化分析表明,甲型H 1N 1p d m 09流感病毒是欧洲类禽猪流感 H 1N 1病毒(提供N A 和M 基因)和北美三源基因重配的猪H 1流感病毒(提供P B 2二P B 1二P A 二H A 二N P 和 N S 基因片段) 通过基因重配的产物;从基因的最初来源看含有人二禽和猪流感病毒的基因三大流行过后,甲型H 1N 1p d m 09病毒取代原来的季节性H 1N 1流感病毒,成为季节性流感病毒的新成员,与B 型和甲型H 3N 2病毒一起在人群中流行三甲型流感病毒的基因组是分8个节段的单股负链R N A , 目前发现可编码20种蛋白,包括构成病毒核糖核蛋白复合体(R i b o - n u c l e o p r o t e i n s ,R N P s )的4种蛋白(P B 2二P B 1二P A 和N P )二3种表面蛋白(H A 二N A 和M 2)二基质蛋白M 1 和非结构蛋白(N S 1二N E P 二P B 1-F 2二P A -X 等) [11 ]三1 H A 蛋白结构与功能 作为病毒粒子一种重要的Ⅰ型踌膜糖蛋白,H A 在病毒感染过程中,起着吸附受体和介导病毒囊膜与胞膜融合的功能,同时也是机体中和抗体作用的主要 四 56四江苏预防医学2019年1月第30卷第1期 J i a n g s u JP r e vM e d ,J a n .,2019,V o l .30,N o .1

糖基化对蛋白功能影响-有图

糖基化对膜蛋白功能影响常常是很重要的,对特异的生物学功能起介导作用:1,对细胞具有保护、稳定、组织及屏障等多方面作用; 2,可作为外源性受体的特异性配体,某些糖连可作为各种病毒、细菌及寄生物的特异受体;3,糖连也可作为内源性受体的特异性配体,参与介导清除、周转及胞内穿行作用; 4,最后要说的正是我所关心的:在受精和发育生物学中,糖连在受精过程中起着重要的作用,这方面的证据有:在小鼠卵透明带糖蛋白ZP3上的O-聚糖参与精卵结合。 活细胞中去糖基化的方法: 1,衣霉素在体内阻断N-连糖, 2,将内切神经氨酸酶注入发育中的视网膜提示了多唾液酸的特异性作用--将高纯度酶注入细胞内+恰当的对照 3,将糖基修饰酶的cDNA在活细胞或动物中表达 4,在培养环境中加入凝集素或抗体把特异的聚糖封闭掉 蛋白质的修饰与加工包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等,其中最主要的是糖基化,几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。糖基化的作用是:①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用;②赋予蛋白质传导信号的功能;③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。糖基一般连接在4种氨基酸上,分为2种:O-连接的糖基化(O-linked glycosylation):与Ser、Thr和Hyp 的OH连接,连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺,在高尔基体上进行O-连接的糖基化;N-连接的糖基化(N-linked glycosylation):与天冬酰胺残基的NH2连接,糖为N-乙酰葡糖胺,如图(图为N-连接的糖基化引自Molecular Biology of the Cell. 4th ed. 2002)。

对已知蛋白序列的: 1。蛋白酶切,2-D胶,糖链染色,可确定糖基化位点2。用糖苷酶将糖切下,NMR可分析糖单体结构 3。分离切下的糖链,质谱分析 4。 ........

糖工程_糖基化对治疗蛋白性质的影响

糖工程:糖基化对治疗蛋白性质的影响 卞广兴编译 (军事医学科学院放射与辐射医学研究所,北京,100850) 摘要:治疗蛋白革命性地改变了很多疾病的治疗结果,但体内活性低和快速的消除限制了其使用。糖工程是最近采用的一项新技术,通过改变与蛋白相连的糖类来改变蛋白质的药代动力学性质。这一技术已运用于促红细胞生成素,研制出一种促红细胞生成素高糖基化类似物DA(darbepoetin alfa),它含有2个附加的N -连接糖类。在血清中的半衰期增加了3倍,与重组人红细胞生成素比较,体内活性增加,提高了蛋白质的稳定性、可溶性,并且减少了免疫原性。本文讨论了糖基化对蛋白质性质的影响。 关键词:糖蛋白;糖基化;稳定性;可溶性;免疫原性 中图分类号:Q531+.2 文献标识码:A 文章编号:1001-0971(2006)04-0266-03 收稿日期:2005-12-06 作者简介:卞广兴,男,博士,研究方向:新药药理学,Tel:010- 68180392,E -mail:gxben@tom.co m 体液因子和细胞因子都带有数目不一的糖链,这些糖链本身又有着不同的结构。虽然它们主要的功能是由其蛋白质成分所决定,但糖类对分子的稳定性、可溶性、体内活性、血浆半衰期和免疫原性等都有影响。尤其是糖类中的唾液酸可以延长治疗蛋白的血浆半衰期。糖工程的一个方面是在多肽骨架的合适位点引入N -连接寡糖糖基化共有序列,从而产生高唾液酸糖基化的蛋白来增加其血浆半衰期而提高它的体内生物活性。 DA(darbepoetin alfa)是用糖工程生产的重组人促红细胞生成素(rhEPO)的高糖基化类似物。rhEPO 是由165个氨基酸所组成的单链多肽,包含3个N -连接糖基化位点和一个O -糖基化位点。DA 则包含了2个额外的N -连接糖基化位点。 1 糖基化的过程及位点选择 糖蛋白中的糖链对发生在细胞间的识别、信号转导和粘附起着重要的作用。糖蛋白被分为四类:O -连接糖蛋白,N -连接糖蛋白,氨基葡萄糖多聚糖糖蛋白,磷脂酰肌醇糖蛋白。本文主要讨论O -连接糖蛋白和N -连接糖蛋白。 N -连接糖基化是在新生多肽中Asn -X -Ser/Thr (此处X 是除Pro 外的任一氨基酸)共有序列的Asn 位置引入一14个残基的寡糖。然后连接的寡糖经 过酶的修饰,以及在末端的甘露糖残基上由糖基转移酶添加另外的糖单位而成熟。 大多数天然蛋白中的共有序列是未糖基化的,因 此共有序列对N -连接寡糖的加成是必需的,但并不是充分的。邻近序列的改变可以使无功能的共有序列转变为功能位点,这表明序列旁边的结构或者二级结构影响着对共有序列的识别。例如在rhEPO 的Pro 87-Asn 88-Thr 90不能糖基化,而在rhEPO 类似序列中的Pro 残基用Ser,Val 或者Ala 残基替换就产生了糖的加成作用。对糖基化加成来说,有功能的糖基化位点可能的二级结构是B 折叠或者Asn -X 转角。糖的加成先于蛋白质的折叠,因此,在通常位于分子内部的位置引入糖基化位点,如rhEPO 可以被糖基化。然而这样形成的蛋白质由于不能正确的折叠,蛋白质的结构和稳定性会发生变化。 对糖工程rhEPO 类似物的糖组成分析发现,加成的糖基化与天然发生的糖基化位点以一种相似的方式形成糖复合物,并且没有形成新的糖结构。然而,位点的位置可能影响糖连接的可能性和影响糖正常结构亚单位的连接。人们对rhEPO 的研究发现,在自然发生的糖基化位点Asn 24连入的糖链通常较小,而加入Asn 83和Asn 38位置的糖通常较大。2 糖基化和糖工程蛋白的性质2.1 物理性质 稳定性是治疗蛋白最重要的性质,而糖基化在维持蛋白分子完整性上起着重要的作用。糖可以降低蛋白质对蛋白水解作用的敏感性。例如纤连蛋白 #266#Foreign Medical Sciences Section of Pha rmacy 2006Aug;33(4)

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蛋白质修饰位点分析 目录 (特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接,可以跟踪标题;ctrl+单击标题后

的图标可以返回目录) 实验目的 ●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点,并说 明为什么(注释) ●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点,注释结果 实验平台 ●uniprot数据库: (查看蛋白的修饰情况) ●预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS: PhosphoSitePlus: ●预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测: O型糖基化位点预测: 实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列:

2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 网站链接: 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 (1)DISPHOS 预测未知蛋白磷酸化位点 网站链接: ●开始预测 ●结果 DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点,总共有37个丝氨酸修饰位点,13个苏氨酸修饰位点,16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分,只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。 (2)PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 网站链接: ●开始预测 ●结果 筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点,丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致,“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多,且丝氨酸磷酸修饰位点最多。“人

类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较高的蛋白质,与机体的生物活性显着相关。 通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白,是主要的细胞缝隙连接蛋白,其表达的异常与多种疾病的发生有关。 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为: 1、N型糖基化位点预测 网站链接: ●开始预测 ●结果 2、O型糖基化位点预测 (1)哺乳动物O型糖基化位点预测 网站链接: ●开始预测 ●结果 (2)真核生物O型糖基化位点预测 网站链接: ●开始预测

蛋白质糖基化类型与点演示教学

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精品文档 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除 1.2蛋白质糖基化类型与特点 蛋白质的糖基化是一种最常见的蛋白翻译后修饰,是在糖基转移酶作用下将糖类转移至蛋白质,和蛋白质上特殊的氨基酸残基形成糖苷键的过程。研究表明,70%人类蛋白包含一个或多个糖链,1%的人类基因组参与了糖链的合成和修饰。哺乳动物中蛋白质的糖基化类型可分为三种:N-糖基化、0-糖基化和GPI 糖基磷脂酰肌醇锚。大多数糖蛋白质只含有一种糖基化类型,但是有些蛋白多肽同时连有N-糖链、O-糖链或糖氨聚糖。 (l) N-糖基化:糖链通过与蛋白质的天冬氨酸的自由NH 2基共价连接,将这 种糖基化称为N-糖基化。N-连接的糖链合成起始于内质网(ER),完成于高尔基体。N-糖链合成的第一步是将一个14糖的核心寡聚糖添加到新形成多肽链的特征序列为Asn-X-Ser/Thr(X 代表任何一种氨基酸)的天冬酰胺上,天冬酰胺作为糖链受体。核心寡聚糖是由两分子N-乙酰葡萄糖胺、九分子甘露糖和三分子葡萄糖依次组成,第一位N-乙酰葡萄糖胺与ER 双脂层膜上的磷酸多萜醇的磷酸基结合,当ER 膜上有新多肽合成时,整个糖链一起转移。寡聚糖转移到新生肽以后,在ER 中进一步加工,依次切除三分子葡萄糖和一分子甘露糖。在ER 形成的糖蛋白具有相似的糖链,由Cis 面进入高尔基体后,在各膜囊之间的转运过程中,原来糖链上的大部分甘露糖被切除,但又由多种糖基转移酶依次加上了不同类型的糖分子,形成了结构各异的寡糖链。血浆等体液中蛋白质多发生N-糖基化,因此N-糖蛋白又称为血浆型糖蛋白。 (2) O-糖基化:糖链与蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的自由OH 基共价连接。0-糖基化位点没有保守序列,糖链也没有固定的核心结构,组成既可是一个单糖,也可以是巨大的磺酸化多糖,因此与糖基化相比,0-糖基化分析会更加复杂。0-连

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(特别提示:ctrl+单击目录下的标题链接,可以跟踪标题;ctrl+单击标题后的图标可以返回目录) 实验目的 ●找出“人类connexin43”蛋白质上面的所有可能磷酸化位点,并 说明为什么(注释) ●找出“人类血红蛋白”上面的糖基化位点,注释结果 实验平台 ●uniprot数据库: (查看蛋白的修饰情况) ●预测未知蛋白磷酸化位点 DISPHOS: PhosphoSitePlus: ●预测未知蛋白的糖基化修饰位点 N型糖基化位点预测: O型糖基化位点预测:

实验过程 一、“人类connexin43”蛋白质磷酸化位点修饰 1、“人类connexin43”蛋白质序列下载 蛋白序列: 2、uniprot数据库查看蛋白磷酸化位点 网站链接: 3、在线软件预测指定蛋白磷酸化位点 (1)DISPHOS 预测未知蛋白磷酸化位点 网站链接: ●开始预测 ●结果 DISPHOS由蛋白序列预测蛋白磷酸修饰位点,总共有37个丝氨酸修饰位点,13个苏氨酸修饰位点,16个酪氨酸修饰位点。但是根据打分,只有8个丝氨酸修饰位点可能存在。 (2)PhosphoSitePlus预测指定蛋白磷酸化位点 网站链接: ●开始预测

●结果 筛选参考文献来源多于5篇的磷酸化修饰位点,丙氨酸磷酸化修饰位点数目为1、丝氨酸为17、苏氨酸数目为1、酪氨酸数目为7。 4、“人类connexin43”蛋白质磷酸修饰结论 在线数据库查询和在线软件预测结果基本一致,“人类connexin43”蛋白质磷酸位点数量相对一般蛋白质较多,且丝氨酸磷酸修饰位点最多。“人类connexin43”蛋白质极有可能是一种活性较高的蛋白质,与机体的生物活性显着相关。 通过各种文献阅读和网络筛选发现connexin43蛋白质是一种哺乳动物连接蛋白,是主要的细胞缝隙连接蛋白,其表达的异常与多种疾病的发生有关。 二、“人类血红蛋白”糖基化位点修饰 Ncbi下载人类血红蛋白的蛋白序列保存为: 1、N型糖基化位点预测 网站链接: ●开始预测 ●结果

蛋白质糖基化工程

蛋白质糖基化工程 赵洪亮 刘志敏 3 (军事医学科学院生物工程研究所 北京 100071) 摘要 糖基化是蛋白质的一种重要的翻译后修饰,对蛋白质的结构和功能有重要影响。蛋白质 糖基化工程是通过对蛋白质表面的糖链进行改造,从而改良蛋白质性质的一种技术。综述了蛋白质糖基化工程的原理、方法和应用。关键词 蛋白质糖基化 糖基化工程 蛋白质改造 收稿日期:2003206212 3通讯作者,电话:010********* 1 蛋白质的糖基化及其作用 糖基化是蛋白质的一种重要的翻译后修饰[1] 。 根据糖链和肽链的连接方式的不同,蛋白质的糖基化可分为N 2糖基化和O 2糖基化。 N 2糖基化是通过糖链的还原端的N 2乙酰氨基葡萄糖(G lc 2NAc )和肽链中某些Asn 侧链酰氨基上的氮原子相连。能接有糖链的Asn 必须处于Asn 2X 2Ser ΠThr 3残基构成的基序(m otif )中,其中X 可为除Pro 的任意的氨基酸残基。 O 2糖基化的结构比N 2糖基化简单,一般糖链较短,但是种类比N 2糖基化多得多。肽链中可以糖基化的主要是Ser 和Thr ,此外还有酪氨酸、羟赖氨酸和羟脯氨酸,连接的位点是这些残基侧链上的羟基氧原子。 蛋白质分子表面的糖链可对蛋白质分子的结构产生深远的影响,其主要的功能有:111 糖基化影响蛋白质分子的生物活性 对于某些蛋白质分子如人绒毛膜促性腺激素 (hCG )而言,糖基化是其发挥生物学活性必需的。同时研究表明,改变蛋白质的糖基化还可以使蛋白 分子产生新的生物学活性[2] 。112 糖基化增加蛋白质的稳定性 糖基化可增加蛋白质对于各种变性条件(如变 性剂、热等)的稳定性[3] ,防止蛋白质的相互聚集[4] 。同时,蛋白质表面的糖链还可覆盖蛋白质分子中的某些蛋白酶降解位点,从而增加蛋白质对于 蛋白酶的抗性[5] 。 113 糖基化与蛋白质的免疫原性 一方面,蛋白质表面的糖链可诱发特定的免疫 反应,另一方面,糖链又可遮盖蛋白质表面的某些表位从而降低其免疫原性。114 糖基化与分子识别 长期以来,细胞表面的糖链被认为是“分子天线”参与细胞识别。研究表明,糖链还参与抗原与抗体[6]及抗体Fc 段与其受体FcR 的相互识别[7] 。115 糖基化与蛋白质的可溶性 研究表明,蛋白质表面的糖链可增加蛋白质分 子的溶解性[8] 。 116 糖基化影响蛋白质的转运 蛋白质表面的糖可作为蛋白分子的胞内定位信号,如糖蛋白N 2糖链经修饰,带有甘露糖262磷酸后,这些糖蛋白(多数是水解酶)就被分拣和投递到 溶酶体中。糖基化还可增加糖蛋白的分泌效率[9] 。117 糖基化影响治疗用蛋白的疗效 对于治疗用蛋白,糖基化还可影响蛋白药物在 体内的半衰期[10]和靶向性[11] 。 2 蛋白质糖基化工程 所谓蛋白质糖基化工程,就是通过对蛋白质表面的糖链进行改造,从而改良蛋白质性质的一种技术。常用的对糖链进行改造的方法有:(1)通过定点突变技术增加或减少蛋白质的糖基化位点,从而增加或减少蛋白质表面的糖链。(2)在体外通过 化学[2]或酶法[12] 对糖链进行修饰。(3)细胞内由一系列糖苷酶和糖基转移酶组装成糖基化途径(glycosylation pathway )来催化蛋白质的糖基化。通 第23卷第9期 中 国 生 物 工 程 杂 志 CHI NA BI OTECH NO LOGY 2003年9月

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