氨基聚糖与蛋白聚糖..pptVIP

的作用及其研究进展 马锐 常见的蛋白聚糖物质 结缔组织中含量较高：软骨角膜基质、关节滑液、蹄筋、粘液、眼玻璃体等 银耳、燕窝、海参等保健品 葡萄糖胺硫酸软骨素、透明质酸等成分的保健品和药物 概念 分类及结构 物理特性 作用功能 应用 研究进展 概念 氨基聚糖(glycosaminoglycan，GAG)是由重复的二糖单位构成的无分支直链多糖，过去称为酸性粘多糖(acid mucopolysaccharide)。 蛋白聚糖(proteoglycan，PG)是由氨基聚糖与蛋白质构成的共价结合物。构成蛋白聚糖单体的蛋白质称为核心蛋白质(core protein)，为单链多肽。 分类及结构 氨基聚糖二糖单位的组成之一是氨基己糖(N一乙酰氨基葡萄糖或N一乙酰氨基半乳糖)，故得名氨基聚糖或糖胺聚糖。氨基聚糖二糖单位的另一个糖基多为糖醛酸(葡萄糖醛酸或艾杜糖醛酸)。只有硫酸角质素例外，以半乳糖代替糖醛酸。 根据二糖单位的组成、结构、糖一肽连接方式及硫酸化的数量和位置的不同，氨基聚糖可分为透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、肝素、硫酸乙酰肝素及硫酸角质素六大类。 蛋白聚糖的结构由于核心蛋白质的不同以及氨基聚糖糖链在种类、数量及组合方式上的不同而千变万化。一条核心蛋白质多肽链可以共价结合一至数百条氨基聚糖糖链。与一个核心蛋白质分子相连的GAG链可以是相同或不同的。不同的蛋白聚糖具有不同的核心蛋白质和不同种类、数量的氨基聚糖。 单体=核心蛋白+氨基聚糖 蛋白聚糖根据组织来源：软骨蛋白聚糖 动脉蛋白聚糖 角膜蛋白聚糖 根据含的氨基聚糖的种类：硫酸软骨素蛋白聚糖 硫酸皮肤素蛋白聚糖 硫酸角质素蛋白聚糖 硫酸乙酰肝素蛋白聚糖 肝素蛋白聚糖 物理特性 氨基聚糖及蛋白聚糖具有独特的物理性质，例如高度亲水性、酸性、抗压性、粘弹性及润滑性等，并在体内占据相对巨大的体积，形成高度水化的多孔凝胶样基质，允许细胞在其间迁移及营养物、代谢物、激素和细胞因子等在血液和组织细胞之间迅速扩散(孔径的大小和电荷密度可调节细胞外基质对分子及细胞的通透性)，而且赋予组织以抗压性。细胞外基质的其他成分包埋于氨基聚糖及蛋白聚糖之中。 作用功能 1.使组织具有弹性和抗压性 氨基聚糖和蛋白聚糖构成细胞外高度水合的凝胶状基质，使组织具有渗透压和膨压，有抗张、反弹、抗机械压力的缓冲作用，维持组织的形态，防止机械损伤。在软骨中许多蛋白聚糖结合到一个透明质酸分子上，形成巨大复合体，使软骨具有良好弹性和抗压性。 2.对物质转运有选择渗透性 由于糖基高度亲水性且带负电荷，使糖链挺直交错，构成大小不等和电荷密度不同的网子L，吸引阳离子，有分子筛的作用。水、离子和各种营养性小分子、代谢物、激素、维生素和细胞因子可进行选择性渗透。肾小球基膜的蛋白聚糖成为血浆和尿液的过滤器。 3.角膜中的蛋白聚糖具有透光性 角膜中主要含硫酸软骨素和硫酸角质素，由于高度硫酸化，使基质脱水变得致密，阻止血管形成，使角膜柔软具有透光性，同时角质化具有保护作用。 4.氨基聚糖的抗凝血功能 肝素蛋白聚糖常以单体形式存在，由靠近血管的肥大细胞分泌产生。受刺激时肝素释放入血液中，与抗凝血酶相结合，抑制凝血因子的作用，具抗凝血功能. 5.细胞表面的蛋白聚糖具有信息传递的作用 乙酰肝素蛋白聚糖可跨越细胞膜，细胞外区肽链能结合细胞外基质中各种信号分子，细胞质区的肽链与细胞骨架相互作用，使细胞内外信息相通。 6.蛋白聚糖和氨基聚糖与组织老化 应用 在微胶囊中的应用 蛋白聚糖的界面性质是其工业应用的主要性质之一，主要用于微胶囊的制备。微胶囊的目的是保护敏感物质.如易挥发物质、酶、药品等免受酶水解，ph变化及其他物质的影响，也可控制其释放。 蛋白聚糖用作食品材料 蛋白聚糖在食品中的应用在最近几年内有较大的发展，例如低脂食物的开发，肉类替代物的研究等均是建立在复合物的应用基础之上，这是与它们的营养和功能特性分不开的。 蛋白聚糖用作生物材料 蛋白聚糖用作生物材料可分为两大类：在食品工业中用于食品包装及可食用薄膜；在医药领域用作移植和生物合成等。由于蛋白聚糖具有生物可降解性和安全性，可作为食品包装材料和可食用薄膜。蛋白聚糖的医药方面的应用研究迅猛发展，蛋白聚糖是可以直接与生理器官相接触的物质，用于临时性的伤口修复、缝合或用作血浆替