这是一本为大学本科生和硕士研究生设计的糖生物学课程的教科书。全书分成两大部分，第一部分讲授聚糖(糖链)结构和生物合成，为后面的学习打下基础g第二部分内容是生物学中的聚糖，包括聚糖糖基化对蛋白质结构和功能的影响、糖基化与发育学、糖基化与疾病等热点课题，以及哺乳动物系统糖基化作用以外的一部分植物、细菌和病毒糖生物学等内容。
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译者致谢
译者序
致谢
前言
第一部分聚糖的结构与生物合成 1
1 糖生物学概念 3
1.1 糖生物学的研究领域包括与蛋白质和脂质结合糖类的多种功能 3
1.2 三类主要的糖缀合物 4
1.3 聚糖由相关化学结梅的单糖组成 5
1.4 单糖之间的糖昔键存在多个种构型 9
1.5 糖昔键的形成需要能量和特异酶催化 10
1.6 了解聚糖结构与功能间的关系比了解其他大分子困难 13
1.7 聚糖结掏在基因组内间接编码 14
小结 15
主要参考文献 16
习题 16
2 N- 连接糖基化 17
2.1 多样化的N- 连接聚糖共有一种核心结构 17
2.2 N- 连接聚糖组装的三个主要阶段 17
2.3 N- 连接聚糖的寡糖前体在脂质多暗醇上组装 18
2.4 连接多晴醇的寡糖前体转移到多肤的天冬酿腊残基 21
2.5 修饰核心寡糖结构的糖昔酶和精基转移酶 23
2.6 杂化结构和多事L糖肢序列是核心寡糖共同的延伸 25
2.7 ABO 血型取决于红细胞聚椅上不同的末端糖链 26
2.8 某个单一糖蛋白N- 连接聚糖的不均←牲 28
2.9 结合糖蛋白N- 连接聚糖的性质取决于其所得以表达的蛋白质和细胞 29
2.10 高甘露糖型结构出现在低等真核生物，但糖基化装置已进化到在高等生物中产生复合聚糖 29
小结 30
主要参考文献 30
习题 31
3 0- 连接糖基化 33
3.1 秸蛋白是可保水的、巨大和高度0- 连接糖基化蛋白质33
3.2 细胞表面有些蛋白质具有秸蛋白样结构域 35
3.3 多数可榕性和细胞表面糖蛋白含有小簇的0- 连接糖 37
3.4 蒙古蛋白型糖的生物合成是向高尔基体内的蛋白质且顺序添加单糖 37
3.5 蛋白聚糖是黯予胞外基质强度的高度。-连接糖基化蛋白质 39
3.6 蛋白聚糖生物合成除需要糖基转移酶外还需要几种修饰用酶 42
3.7 出现在蛋白质上的异型。-连接糖基化 43
3.8 通过添加0- 连接N- 乙酷葡糖胶修饰胞质和核内蛋白 45
3.9 0- 连接N- 乙酷葡糖脑是代谢传感器系统的组成部分，对糖尿病有影响 47
小结 48
主要参考文献 49
习题 50
4 糖脂和膜蛋白糖基化 51
4.1 膜整合蛋白质多为糖基化的蛋白质 51
4.2 细胞膜含有糖脂和糖蛋白 53
4.3 喃糖脂生物合成发生在高尔基体内 54
4.4 辅糖脂能在质膜中形成不同的结构域 55
4.5 糖脂分解缺陷引发疾病 56
4.6 有些蛋白质经糖脂锚与细胞膜结合 59
4.7 蛋白质在内质网内添加糖脂锚 60
4.8 糖脂锚连接的蛋白质定位于质膜 61
4.9 糖腊锚失常引发阵发性夜间血红蛋白尿症 65
小结 66
主要参考文献 66
习题 67
5 糖基化反应中的酶学和细胞生物学 68
5.1 用生化方法只分离出几种数量充足的真核细胞糖基转移酶 68
5.2 克隆新糖基转移酶需用分子生物学新方法 70
5.3 结构上多样化糖基转移酶的共同特征 72
5.4 基因组学用于界定糖基转移酶全部谱系 73
5.5 供体底物与糖基转移酶的接触需要特殊的转运体 74
5.6 聚糖生物合成途径的时空组织需要复合的细胞装置 76
5.7 突变细胞系可作为研究糖基化并阐明N- 连接糖基化重要性的工具 79
5.8 敲除小鼠为糖基化在哺乳动物生物学中所起作用提供了大量证据 80
小结 82
主要参考文献 82
习题 83
6 糖组学和聚精结构分析 85
6.1 核磁共振法提供寡糖可靠的结构信息 85
6.2 糖昔酶用于分析聚糖结掏 86
6.3 质谱法特别适用于分析含少量聚糖的复合棍合物 89
6.4 用糖组学阐明出现在细胞和组织中的聚糖，并用以研究结合聚糖的受体 91
6.5 糖组和基因组分析为哺乳动物糖组的整体规模提供了说明 92
6.6 系统糖生物学旨在把糖基因表达与糖基化表型联系起来 92
6.7 用聚糖阵列界定聚糖结合蛋白质的靶向配体 92
6.8 发展中的糖生物学数据库 94
6.9 利用凝集素分析细胞和组织中糖缀合物 95
6.10 化学法合成小分子寡糖 96
6.11 酶法是寡糖的另一合成方法 97
6.12 化学法连接糖和蛋白质或脂质创建新型糖摄合物 99
小结 100
主要参考文献 100
习题 101
7 事糖掏象 103
7.1 寡糖的三维结构被称为构象 103
7.2 单糖的构象数曰有限 103
7.3 用于描述聚糖掏象的扭角 105
7.4 糖膏键的可能构象受制于局域位阻和电子相互作用 106
7.5 共价结构中己糖间彼此远隔的相互作用影响寡糖构象 110
7.6 协同相互作用决定寡糖的总体折叠 111
7.7 寡糖构象是动态的 112
7.8 由近程和远程相互作用决定多糖构象 113
7.9 多糖构象界定细胞壁的性质 113
7.10 采用X 射线晶体学和核磁共振技术分析少数寡糖构象 116
小结 117
主要参考文献 117
习题 118
第二部分生物学中的聚糖 121
8 糖基化对蛋白质结构和功能的影晌 123
8.1 研究糖基化影响的各种方法 123
8.2 保持细胞带附分子CD2 结构稳定的精类 125
8.3 在锥虫多变表面糖蛋白中寡糖置换α 螺旋 127
8.4 单糖的结合可能影响蛋白质的动力学 129
8.5 糖基化对免疫球蛋白结合补体和受体能力的影响 130
8.6 寡糖可能调控蛋白质之间的相互作用 131
8.7 覆盖蛋白质表面的寡糖可保护蛋白质不被水解 133
小结 134
主要参考文献 135
习题 135
9 细胞黠附和信号传送中的糖识别 137
9.1 动物凝集素根据其结构进行分类 137
9.2 甘露糖结合蛋白是宿主的一种防御分子，并启动凝集素补体激活途径 138
9.3 单糖结合专一性和寡聚体几何形状导致甘露糖结合蛋自识别病原体 140
9.4 甘露糖受体有助于巨幢细胞内化病原体 144
9.5 选凝素是白细胞的教附分子 145
9.6 通过C- 型CRD 延伸结合位点，选凝素对专一性糖配体的相互作用 148
9.7 C- 型凝集素参加抗原提呈过程 151
9.8 DC-SIGN 增强HIV 感染T 淋巴细胞 153
9.9 1- 型凝集素由免疫球蛋白样结构域组成 156
9.10 涎免凝素是免疫系统细胞薪附和信号传送的受体 157
9.11 胞外半乳凝素具有细胞甜附和细胞信号传送功能 160
9.12 半乳凝素调控T 淋巴细胞的激活并通过触发和抑制细胞凋亡控制细胞存活 162
小结 165
主要参考文献 165
习题 167
10 幅蛋白在细胞和生物体中的运行 169
10.1 凝集素在分撼途径中具有重要作用 169
102 钙连蛋白和钙网蛋白有助于内质网内糖蛋白的折叠 170
103 凝集素参与错折叠糖蛋白的降解 171
10.4 L-型凝集素从内质网输送糖蛋白到高尔基体 174
10.5 甘露糖6- 磷酸践基使溶酶体酶导向禧酶体 175
10.6 两类甘露糖6- 磷酸受体参加潜酶体酶的靶向 177
10.7 元唾被酸糖蛋白受体清除政变的血清糖蛋白至肝脏 179
10.8 甘露糖受体可从循环系统清除天然的糖蛋白 184
10.9 甘露糖受体调控硫酸化激素的活性 184
10.10 有些胞内凝集素在细胞核内起作用 188
小结 189
主要参考文献 189
习题 191
11 植物、细菌和病毒糖生物学 193
11.1 植物和辙生物聚精具有哺乳动物所没有的作用 193
11 .2 有些细菌具有与哺乳动物糖基化机构有关的蛋白质糖基化途径 194
11.3 植物利用寡糖作为信号传送分子 195
11.4 有些植物凝集素成为生物学家有力的工具 197
11 .5 毒素植物凝集素 199
11.6 多数细菌毒素是凝集素 201
11.7 细菌利用凝集素与宿主细胞表面结合 203
11.8 病毒利用凝集素靶向细胞表面 206
1 1.9 进化早期出现的凝集素在高等生物中具有多种功能 210
小结 212
主要参考文献 213
习题 214
12 箱生物学与发育 216
12 .1 生化分析证实细胞表面蛋白聚精如何作为生长因子的辅受体 216
12 .2 突变小鼠为哺乳动物发育中蛋白聚糖的功能作证 219
12.3 果蝇和其他模式生物的研究表明硫酸乙酷肝素蛋白聚精多方面功能 221
12.4 0- 连接岩藻糖基聚精对脊椎和无脊椎动物发育过程中的胞外信号传送具有非常重要的作用 224
12.5 细胞表面糖脂对神经系统发育具有重要作用 226
12.6 髓鞠相关糖蛋白对中枢和外周神经系统发育具有重要作用 229
12.7 多唾液酸化神经细胞番着分子阻止发育过程的细胞带附 232
12 .8 免疫系统细胞分化过程中糖斟忆的变化 233
小结 235
主要参考文献 235
习题 237
13 箱基化与疾病 238
13.1 N- 连接聚精合成酶突变导致先天性糖基化疾病 238
13.2 糖基转移酶异常表达引发血凝缺陷 240
13.3 发生在糖尿病患者中的蛋白质化学糖化反应 241
13.4 糖抗体可能引发疾病 242
13.5 制备治疗多种疾病的糖蛋白药物是对生物技术的挑战到 244
13.6 修饰异常0- 连接聚糖的遗传变化可能引发肌营养不良症 245
13.7 糖基化的变化与癌症相关 248
13.8 糖基化的变化可能作为检测和治疗癌症的生物标志 252
小结 254
主要参考文献 255
习题 256
14 糖生物学发展前景 258
14.1 聚糖功能需由生物化学、细胞生物学和遗传学联合界定 258
14.2糖组学和系统糖生物学加深了我们对糖生物学的理解 259
14.3 糖基化在不同细胞和蛋白质中专一的特性造成巨大的技术挑战 260
14.4 基因组学为糖生物学提供了深刻见解 260
14.5 传统的遗传学应结合人类遗传学新方法了解聚精及其受体 261
14.6 了解聚糖的分子功能，需进一步阐明结构与功能之间的关系 262
14.7 利用增长的糖生物学知识解决实际问题 263
小结 263
糖生物学名词 265
索引 275
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