IgG糖基化修饰及其意义研究进展

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1、万方数据壅堂红笠§匝蕉基丝鳖笪壁基重竖婴塞堂屋筮!!塑doi：10．3969／j．issn．10{X)-484X．2010．11．022IgG糖基化修饰及其意义研究进展衣常红高春芳(第二军医大学东方肝胆外科医院实验诊断科，上海200438)中国图书分类号R392．11文献标识码A文章编号100#484X(2010}ll-1051416蛋白糖基化修饰是特异糖链在细胞内质网中添加到蛋白质上形成寡糖链的过程，具有酶定向和位点特异性。根据与蛋白质部分连接方式的不同，蛋白质糖基化修饰分为O一连接和N．连接两种。其生物合成在内质网和高尔基体内进行

2、，可大致分为三步【1]：(1)在内质网中形成含有3个葡萄糖、9个甘露糖和2个乙酰胺葡萄糖的寡聚糖一脂复合物，其中的脂质部分(多萜醇)起转运作用；(2)寡糖部分转移至正在合成的多肽链，并同时移除3个葡萄糖和1个甘露糖；(3)未加工成熟的糖蛋白转移至高尔基体，加工形成(Man)，(GIcNAc)2糖链，然后再在特定糖基转移酶或糖苷酶(见表1)作用下继续加工[“]。最终在各种不同酶的参与下形成多种长度、组成和结构各不相同的糖链。免疫球蛋白是可溶性血清糖蛋白，可为高等脊椎动物提供针对已暴露抗原的长期保护。人类免疫球蛋白根据重链性质的不同分为I

3、sG、IgM、UsA、IgE、tgD5种。其Fc(结晶段)和F曲(抗原结合段)均可含有保守的N．糖基化修饰，但在糖基化修饰位点和数量上存在着很大差异。连接Fab和Fc的铰链区则可含有N．和O一连接的糖链(图1)tsj。其中IgG重链恒定区的糖链可以占到整个IgG分子量(159kD)的2％．3％，其它糖基化修饰比重较大的免疫球蛋白(例如I洲，I妒，IgE)中的重链恒定区糖链则可占到整个免疫球蛋白分子量的12％一14％。轻链恒定区无保守的糖基化修饰位点。连接在免疫球蛋白上的寡糖分子量很大(每个约2I【D)，在不受其所在区域的限制时柔韧性很

4、大。免疫球蛋白中的聚糖具有多种功能：(1)在维持抗体结构和与血清外源凝集素结合反应中扮演重要角色[6]；(2)维持免疫球蛋白的溶解度、热稳定性和分子构象[71；(3)促进亚细胞间的运输、分泌和清除【83；(4)通过Fc和Fc受体间的有效结合保证免疫球蛋作者简介：衣常红(1978年一)，女，博士；通讯作者及指导教师：高春芳(1964年一)，女，博士，教授，博士生导师，主要从事肝病糖组学研究，E-mail：辱∞cflll5@163．咖l。白的功能【9J。多年来，人们已对多种蛋白的糖基化修饰进行了广泛深入的研究，并清楚地认识到蛋白糖基化修饰

5、在很多疾病的发生发展中扮演着重要角色。例如：酒精性肝病中转铁蛋白糖链的去唾液酸化1101；肝细胞癌(HCC)中甲胎蛋白(AFP)的高岩藻糖基化等⋯。IgG是血清中含量最多的免疫球蛋白种类(占人血清Ig的80％)；是再次免疫应答后形成抗体的主要组分，在机体中发挥重要作用。糖基化在IgG的结构和功能中扮演着重要角色。本文就IgG糖基化修饰的功能和疾病发展的关系做文献复习。1IgG糖基化修饰根据7链序列和二硫键形式的不同，人类血清中的lgG包括IgGl4四个亚类，其中IgG·含量最高(10一15nv,／na)。1．1Ire糖基化修饰的异质性

6、所有IgG分子仅在每个c72区域Asn．297存在一个保守的N．糖基化修饰位点。连接在该位点的糖链有助予维持IgG的四级结构和Fc稳定性【9,11]，并为IgG与外源凝集素的结合提供糖基化修饰位点[6]6。I蜘Fe糖链包含一个共有的核心部分，具有种属、组织、年龄和性别特异性，其异质性源于核心七糖上连接的不同末端糖(图2)【协19】。正常人IgG的Fc寡糖主要是核心岩藻糖基化的复杂双天线型，多因末端糖的半乳糖基化和唾液酸化产生异质性。根据末端半乳糖数量，可将Asn-297连接的双天线32聚糖糖链分成三个不同亚型IgG-G0，．GI，．G

7、2，分别占整个人血清tsG糖链的35％、35％和16％；其他的14％为唾液酸化的G1和G2型的糖链¨8J。此外，人类IgG中还存在少量有(或无)二等分(bisecting)乙酰葡糖胺的无岩藻糖Fc糖链。x射线晶体学表明一个tgG分子中的两个Asn-297位点可发生不同的糖基化修饰。1．2铰链区和Fab糖基化修饰与人IgAl、IgD以及兔IsG不同，人ISG铰链区无O-连接糖。人ISG仅在CH2Asn297存在一个N一糖基化修饰位点，但血清IsG中N一糖链的平均含量是2．8，说明IsG的可变区也时常连接有糖链[驯。30％血清lgG和某些

8、单万方数据表1几种重要的参与N-糖修饰的糖基转移酶Tab．1Glycmyltrm础erasesthatare如aportanthathemodlficaiionofN-glycans011senmlproteinsGly