蛋白多糖化学结构

 

蛋白多糖中的多糖链为杂多糖，因其组成成分中均含氨基已糖，所以称为氨基多糖或糖胺聚糖(glycosaminoglycans)。人体组缔组织中常见的氨基多糖包括透明质酸(hyaluronic acid)、硫酸软骨素(chondroitin sulfate)、硫酸角质素(keratan sulfate)和肝素(heparin)等。

表13－2　人体中常见的糖胺多糖

名称	基本结构单位	主要存在部位
透明质酸		关节液、软骨、结缔组织基质、皮肤、脐带、玻璃体液
4-硫酸软骨素（硫酸软骨素A）		骨、软骨、角膜、皮肤、血管
6-硫酸软骨素（硫酸软骨素C）		软骨、肌腱、脐带、椎间盘
硫酸皮肤素（硫酸软骨素B）		皮肤、韧带、动脉、心瓣膜
硫酸角质素		角膜、软骨、髓核
肝素		肺、皮肤、肝、肠等肥大细胞及嗜碱性白细胞内

其中硫酸软骨素B又称为硫酸皮肤素(dermatan sulfate)。各种糖胺多糖的结构单元为二糖单位，均含有乙酰氨基已糖和糖醛酸(硫酸角质素例外，不含糖醛酸而代之以半乳糖)。除透明质酸外都含硫酸。因而糖胺多糖为酸性，加之分子大具有粘性，故又称为酸性粘多糖(acidmucopolysaccharide,AMPS)。

经电子显微镜图形及实验推测，蛋白多糖为“瓶刷状”分子结构(图13－1)，其蛋白多糖亚单位(“刷毛”)非共价附着于透明质酸主链上(backbone)，其间相隔200－300A。

图13－1　蛋白多糖的分子结构

蛋白多糖亚单位由一个核心蛋白(core protein)和共价连接其上的糖胺多糖组成，后者主要为硫酸角质素和硫酸软骨素。人体中有多种不同的核心蛋白，分子量达200～300kD，是所有组织细胞中分泌的最大的一种多肽。核心蛋白高度伸展N-末端，形成一球状区，约60-70kD，非共价连接于透明质酸链上，另一种约40-60kD的连接蛋白(link protein)参与稳定球状区与透明质酸链的非共价连接。核心蛋白及多糖组成的亚单位可分为三区：

(1)N－端区：包括球状连接区，含有较少的寡糖链。

(2)富含寡糖区：为硫酸角质素寡糖链的主要附着区。寡糖链共价连接于核心蛋白分子中丝氨酸和苏氨酸残基侧链氧原子上。

(3)C－末端区：富含硫酸软骨素。通过半乳糖�半乳糖�木糖三糖连接于核心蛋白的丝氨酸残基。

蛋白多糖的透明质酸主链长度为4000～40，000�，可附着上百个核心蛋白，每条核心蛋白可结合50条硫酸角质素链和100条硫酸软骨素链，由此可见蛋白多糖分子巨大，分子量可高达数千万。