糖基化

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糖基化

所谓糖基化即体内的葡萄糖分子或其他糖类分子错误

地粘贴到蛋白质上,引起蛋白质变性,这一有害反应与氧化反应一样对衰老起着推动作用,也是引发糖尿病并发症的重要因素。?

此处我们所讲的糖基化,特指血液中的糖和体内细胞粘贴到一起的反应,也是造成糖尿病各类并发症的病因所在。?要了解它的三围? 一围“粘上去”:健康的人体也会产生这种反应,但血液中的糖与细胞粘贴到一起后,会随着血糖浓度下降而自然脱落。(这时此反应的特点是高度可逆化)?二围“粘上去下不来”):对于糖尿病患者,由于血糖浓度高于正常水平,血液中的糖与细胞粘贴上,数小时后才能脱落。在这个过程中,糖会越粘越多,并与细胞产生了化学反应,粘贴变得牢固,造成部分细胞被糖化,丧失细胞本身的生理功能。(这是的特点是正反应大于逆反应)?三围“粘贴在一起”:当细胞表面糖分越积越多,数周后产生一系列化学反应,它的体积就会增大5-10倍。随着体积增大,两个细胞就会粘贴在一起,这两个细胞就会失去功能,这个现象属于不可逆转现象,就会产生晚期糖基化末产物AGES,只能等待细胞自然死亡。目前发现AGES与人体衰老有着密切的关系。这时的特点是此反应不可逆,同时细胞失去正常功能,体积

增大5-10倍。?----------------------------------------------?糖基化终产物(Advanced Glycation End products,AGE),是指在非酶促条件下,蛋白质、氨基酸、脂类或核酸等大分子物质的游离态氨基与还原糖的醛基经过缩合、重排、裂解、氧化修饰后产生的一组稳定的终末产物。该反应称为糖基化反应又称为美拉德反应,最早由法国食品化学家Maillard于1912

年提出。直到1980年AGE的病理生理意义才被发现,体内蓄积的AGE被证明参与多种疾病的病理变化,尤其是糖尿病、炎症、神经退行性疾病和心血管疾病。时刻关注AGE 值,对健康具有重要意义!?正常情况下,随着年龄的增长,AGE在我们体内是缓慢蓄积的,例如在婴幼儿体内各器官几乎不含AGEs,可在成人体内却含有AGEs,并随着年龄增长而增加。但是在糖尿病(或前期)患者体内,由于血糖处于长期的高水平或剧烈波动状态,就会导致AGE的加速形成,产生的过量AGE会在我们体内堆积,附着在健康的细胞、关节、器官、皮肤,及身体的其他系统上,通过直接或间接的作用导致糖尿病及其并发症的发展。AGE主要通过以下3个方面促进糖尿病的发生与发展:①AGE导致胰岛β细胞凋亡,并直接修饰胰岛素,导致胰岛素功能异常,还可抑制胰岛素信号通路,最终导致胰岛素抵抗。②AGE与细胞外基质大分子交联,阻碍其正常降解;同时使其生成增加,导致基底膜增厚、硬化。③AGE与细胞膜上的受体RAGE结合,

改变细胞内信号转导,发挥多种作用。以糖尿病视网膜病为例,AGEs能显著减少视网膜血管内皮细胞,并与眼睛的基底膜、角膜等发生糖化引发角膜变性,导致眼睛异常,因此即使是年轻人,也可能患上白内障、视网膜病变等疾病,除此之外,AGEs的蓄积也对眼睛造成许多的不良影响,例如:眼睛疲劳、干眼症、视力下降等。?除了体内过量的糖与蛋白质相结合会在身体内产生AGEs,基因个体差异性、压力、疾病、熬夜、不良的生活方式以及生活中过多食用高糖、高AGE和高碳水化合物的食物,也会导致体内AGEs生成和堆积;日常生活中通过膳食摄入的AGE,约有10% 进入血液循环,仅1/3 通过肾脏排出体外,2/3 留在体内,与组织结合蓄积在体内,从而对人体造成伤害,诱发各种疾病的发生。大量研究表明温度是AGE形成的重要因素,例如烘焙、烧烤和油炸均能导致AGE的大量生成,现代工业加工食品的工艺更利于AGE的形成。在以往的动物实验中,长期喂养含AGE高的饮食会影响胰岛素敏感性和导致2型糖尿病的发生。而在健康肥胖人群中,减少AGE的摄入可以增加机体胰岛素的敏感性,是超重人群降低糖尿病和心血管疾病发生率的有效手段!?AGE具有自发荧光特性,积累量越多,荧光强度越强。因此通过检测皮肤荧光光谱,就能反映皮肤AGE的累积量,最终应用于糖尿病的临床。作为糖尿病及其并发症的重要治病因子,检测AGE具有重要意义:①对于

健康人群,可以反映将来患糖尿病的风险大小,做到提前预警,早干预,早治疗;②对于糖尿病患者,则可以反映糖尿病或相关并发症的严重程度,评估糖尿病的治疗效果,以便进一步优化治疗方案。需要注意的是,检测AGE并不是要代替检测糖化血红蛋白和血糖,一般来说,如果血糖长期处于高水平或剧烈波动状态,就会导致AGE的加速生成;血糖反映的是即时的血糖水平、变化较大,而AGE变化较为缓慢,两者并不是线性相关,并不一一对应;糖化血红蛋白反映的是近2~3月血糖平均水平,而AGE不仅反映长期血糖控制情况,更是相关并发症的重要致病因子,可以直接导致相关并发症的发生发展,其水平的高低可以反映患并发症的严重程度和风险大小。所以AGE与血糖、糖化血红蛋白,三者之间是互补的关系!?-------------------------------------? AGEs是蛋白质、脂肪和糖类结合在一起,产生非酶促反应的终产物,会扰乱正常细胞的代谢活动。温度越高,这种非酶促反应越激烈。因此高温烹饪,如煎、炸、烤、碳烤、炙烤等方法,会产生大量的AGEs。因为AGEs是糖和蛋白结合的产物,所以富含丰富蛋白和糖分的食物是产生AGEs的上佳原料。AGEs在各种高加工的肉制品,尤其是高温加工的红肉中广泛存在。在甜食和即食产品中,AGEs含量也很高。?

图片发自简书App

除了饮食中的AGEs,我们身体新陈代谢也产生AGEs,但是人体有自动排出有害物质包括AGEs的机制,因此这些AGEs 可通过身体代谢处理掉。但如果通过食物摄取过多的AGEs,超过了身体能处理的量,AGEs就会逐渐堆积下来。所有细胞都会受到AGEs的影响,不光引起早衰还会发展成心脑血管疾病、肾病甚至阿尔茨海默疾症。?饮食中的AGEs对糖尿病的影响?要减少AGEs的摄取量,我们就要选择AGEs含量低的食物。这点对于减少胰岛素抵抗和二型糖尿病的发病率特别重要。美国西奈山医学院研究AGEs 和糖尿病的专家--医学类教授Jaime Uribarri博士在接受采访时说:“我们非常确定通过限制饮食来减少AGEs摄取量(对糖尿病)特别重要”。?在2011年的糖尿病护理杂志中,Uribarri博士的研究团队发现AGEs的摄取可能对二型糖尿病中产生的胰岛素抵抗有促进作用,而控制饮食中的AGEs含量则可以提高身体自我功能调节,帮助抗氧化和减少胰岛素抵抗。在这项研究中,两组糖尿病人在接受正常糖尿病治疗的前提下,随机采用高或低AGEs饮食。低AGEs组的病人胰岛素抵抗改善程度比只接受常规糖尿病治疗的人要好很多。Uribarri博士也说,“这样显著的结果让我们自己也感到十分惊讶!”? Uribarri小组的另一项发表在《现代糖尿病报告》的研究显示,在二型糖尿病患者中,如果饮食中摄取大量AGEs,血

液中的AGEs也会增加。减少饮食中摄取AGEs的量,患者的胰岛素敏感性增加了40%。他们总结道:“过量地摄取AGEs是潜在的导致糖尿病的主要因素。”?目前,Uribarri小组正在召集一系列代谢疾病患者,采用为期一年的低AGEs 饮食方法,来判断低AGEs饮食是否能预防糖尿病。Uribarri 博士对预期结果表示十分乐观。?怎样降低饮食中的AGEs?1?更改烹饪方式?最有效的降低饮食中AGEs含量的方法是更改烹饪方式。在2010年美国糖尿病联合协会的会刊中发表了Uribarri组开发的一个低AGEs饮食指导。研究人员发现高温加热的食品和AGEs摄取量有直接联系。他们比较了不同的烹饪方法,发现干火高温的烹饪过程产生的AGEs比未烹饪前增加了10倍甚至100倍。实验证明,加热过程中加水、缩短烹饪时间和降低烹饪温度,并添加酸性调味品,例如醋或者柠檬汁,可以将产生的AGEs含量控制到最低。?>>>>?用蒸、煮代替煎、炸?一组丹麦科学家证实在已经患有肥胖症的女性当中,如果吃高温烹饪的食物产生的胰岛素抵抗比吃水煮或蒸的食物要高很

多。?>>>>?用酸性调味料?美国推进低AGEs饮食协会的Baird教授推荐特别喜欢吃油炸食物的人可以在烹饪过程放入酸性调味品,例如醋等。酸性环境会降低AGEs 的产生量,同时“加入的酸性物质还会提高食品的香味,使得食物更美味。”?>>>>?用慢炖锅?Baird教授还

建议用中火加热,避免高温大火长时间加热。另外还可以用慢炖锅,它们可以用更少的油,低温长时加热,可以更好的保存营养素。?如果我很喜欢炸鸡和烤串怎么办??如果不可能放弃煎炸食品,那么就减少每次吃的量吧。?2?分辨高AGEs与低AGEs食物?高蛋白质和脂肪的肉类更容易在加工过程产生AGEs,而含有高碳水化合物的食品,例如水果、蔬菜、和全谷物,加热后仍保持较低的AGEs水

平。?>>>>?AGEs含量高的食物? 糖类例如糖果、饼干、蛋糕、苏打和油酥糕点? 深加工食品,包括已经烹饪好的肉类和奶酪? 高脂肪肉(特别是红色的肉)? 脂肪含量高的食物,包括黄油,人造黄油和油? 油炸食品?>>>>?AGEs含量低的食物? 水果和蔬菜? 海产品? 全谷物食品? 低脂面包? 千层面? 素食汉堡?3?多吃蔬菜“解毒”?事实上,吃更多的蔬菜和水果是另一个很好的减少AGEs摄取量的方法。Baird教授强调道,饮食中的植物营养素实际上对人体有特别多的好处。例如从有颜色的莓类如蓝莓、草莓中可以提取出环烯醚萜苷。它作为一种植物营养素,可以降低体内AGEs的循环量。?4?保持健康生活习惯?睡眠缺乏的人体内存在更多的AGEs。睡眠期间,身体大部分组织都在生长、修复、调整到最佳状态去抵抗AGEs。睡眠质量高(每天晚上保证7到9小时睡眠)、保持日常运动(每周保障锻炼150分钟)、减少压力再加上健

康的饮食、积极配合进行肥胖和高血压的治疗,可以显著减少体内的AGEs。

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。 ........

糖基化

糖基化 所谓糖基化即体内的葡萄糖分子或其他糖类分子错误 地粘贴到蛋白质上,引起蛋白质变性,这一有害反应与氧化反应一样对衰老起着推动作用,也是引发糖尿病并发症的重要因素。? 此处我们所讲的糖基化,特指血液中的糖和体内细胞粘贴到一起的反应,也是造成糖尿病各类并发症的病因所在。?要了解它的三围? 一围“粘上去”:健康的人体也会产生这种反应,但血液中的糖与细胞粘贴到一起后,会随着血糖浓度下降而自然脱落。(这时此反应的特点是高度可逆化)?二围“粘上去下不来”):对于糖尿病患者,由于血糖浓度高于正常水平,血液中的糖与细胞粘贴上,数小时后才能脱落。在这个过程中,糖会越粘越多,并与细胞产生了化学反应,粘贴变得牢固,造成部分细胞被糖化,丧失细胞本身的生理功能。(这是的特点是正反应大于逆反应)?三围“粘贴在一起”:当细胞表面糖分越积越多,数周后产生一系列化学反应,它的体积就会增大5-10倍。随着体积增大,两个细胞就会粘贴在一起,这两个细胞就会失去功能,这个现象属于不可逆转现象,就会产生晚期糖基化末产物AGES,只能等待细胞自然死亡。目前发现AGES与人体衰老有着密切的关系。这时的特点是此反应不可逆,同时细胞失去正常功能,体积

增大5-10倍。?----------------------------------------------?糖基化终产物(Advanced Glycation End products,AGE),是指在非酶促条件下,蛋白质、氨基酸、脂类或核酸等大分子物质的游离态氨基与还原糖的醛基经过缩合、重排、裂解、氧化修饰后产生的一组稳定的终末产物。该反应称为糖基化反应又称为美拉德反应,最早由法国食品化学家Maillard于1912 年提出。直到1980年AGE的病理生理意义才被发现,体内蓄积的AGE被证明参与多种疾病的病理变化,尤其是糖尿病、炎症、神经退行性疾病和心血管疾病。时刻关注AGE 值,对健康具有重要意义!?正常情况下,随着年龄的增长,AGE在我们体内是缓慢蓄积的,例如在婴幼儿体内各器官几乎不含AGEs,可在成人体内却含有AGEs,并随着年龄增长而增加。但是在糖尿病(或前期)患者体内,由于血糖处于长期的高水平或剧烈波动状态,就会导致AGE的加速形成,产生的过量AGE会在我们体内堆积,附着在健康的细胞、关节、器官、皮肤,及身体的其他系统上,通过直接或间接的作用导致糖尿病及其并发症的发展。AGE主要通过以下3个方面促进糖尿病的发生与发展:①AGE导致胰岛β细胞凋亡,并直接修饰胰岛素,导致胰岛素功能异常,还可抑制胰岛素信号通路,最终导致胰岛素抵抗。②AGE与细胞外基质大分子交联,阻碍其正常降解;同时使其生成增加,导致基底膜增厚、硬化。③AGE与细胞膜上的受体RAGE结合,

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

糖基化对蛋白功能影响-有图电子教案

糖基化对蛋白功能影 响-有图

精品资料 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)。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

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。

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)

糖基化反应过程中蛋清粉功能性的变化

Biotechnology Frontier March, 2013, Volume 2, Issue 1, PP.7-11 Variation of Egg White Powder Functional Properties during Glycation Reaction Wei Xu, Yujie Chi# College of Food Science, Northeast Agricultural University, 59 Mucai road, Xiangfang District, 150030, Harbin, China #Email: yjchi323@https://www.360docs.net/doc/8019019348.html, Abstract To investigate the varying functional properties of egg white powder in the case of glycation, egg white powder-glucan conjugates were stored at 60℃ as well as the humidity relative to 65% for 0-5 day(s). The results showed that gel strength, water holding capacity, foaming ability, foam stability and emulsifying property of egg white powder were 809.943 g, 68.577%, 67.5%, 34.6% and 0.389, respectively. Gelling, foaming and emulsifying properties of egg white powder increased gradually with prolongation of treatment time, that is gelling properties increased obviously in the first 3 days: gel strength increased by 46.6%, and water holding capacity increased by 26.8%. After 3 days, gelling properties had no notable changs. Foaming and emulsifying properties in the first 4 days increased obviously: foaming ability, stability and emulsifying increased by 17.3%, 19.9% and 297.7%. After 4 days, foaming and emulsifying properties had no remarkable changs. The research proved that glycation can obviously improve functional properties of egg white powder. Keywords: Egg White Powder; Functional Properties; Glycation Reaction 糖基化反应过程中蛋清粉功能性的变化* 胥伟,迟玉杰# 东北农业大学食品学院,黑龙江省哈尔滨市,150030 摘要:为研究糖基化过程中蛋清粉功能性的变化,将蛋清粉-葡聚糖于60℃、65%相对湿度下放置0-5天,对处理不同时间的蛋清粉-葡聚糖聚合物的凝胶性、起泡性与乳化性进行测定。研究结果表明:蛋清粉的凝胶强度、凝胶持水性、起泡力、泡沫稳定性、乳化性分别为809.943 g、68.5%、67.5%、34.6%和0.389。随放置时间的延长蛋清粉的凝胶性、起泡性与乳化性逐渐增加,凝胶性在前3天的增幅较明显,处理3天蛋清粉的凝胶强度增加了46.6%,持水性增加了26.8%,3天后无明显变化,而起泡性与乳化性在前4天的增幅较明显,处理4天蛋清粉的起泡力、泡沫稳定性与乳化性分别增加了17.3%、19.9%和297.7%。本研究证明,糖基化反应可明显改善蛋清粉的功能性。 关键词:蛋清粉;功能性;糖基化 引言 蛋清粉较蛋清液具有更好的稳定性,便于生产、运输和贮藏,因此作为蛋清液的理想替代品,蛋清粉被广泛用于食品工业中,此外,蛋清粉还具有多种功能性质,如凝胶性、起泡性和乳化性等,其中凝胶性多用于鱼糜制品、肉制品中;起泡性多用于蛋糕、饼干等食品的加工中;乳化性多用于冰淇淋等制品的生产中[1-2],为提高蛋清粉的功能性,前人采用了多种方法,其中糖基化改性被证实是一种较为安全、有效的方法[3-7]。前人对蛋清粉糖基化改性的研究多集中在反应前后其功能性与蛋白分子特性的变化方面,而对糖基化反应过程中蛋清粉的功能性变化报道很少,因此,本研究对60℃、65%相对湿度下放置0-5天的蛋清粉-葡聚糖聚合物的功能性进行研究,以期为糖基化反应在食品工业上的广泛应用提供理论依据。 *农业部蛋鸡产业体系岗位科学家项目(合同号:nycytx-41-g23)

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