糖基化作用是一種重要的生物化學過程,涉及糖類分子與其他生物分子(主要是蛋白質)之間的共價結合,形成糖複合物。這一過程在細胞中普遍存在,對蛋白質的功能和結構有著深遠的影響。
糖基化可以分為N-連線和O-連線兩種類型。在N-連線糖基化中,糖鏈通過N-糖苷鍵與蛋白質的天冬醯胺殘基相連;而在O-連線糖基化中,糖鏈通過O-糖苷鍵與蛋白質的絲氨酸或蘇氨酸殘基相連。糖基化對蛋白質的影響包括但不限於:
調節蛋白質的生物活性和功能。例如,人絨毛膜促性腺激素(hCG)的生物活性依賴於其糖基化狀態。
增加蛋白質的穩定性和抗蛋白酶降解能力。糖基化可以保護蛋白質免受變性和蛋白酶的作用。
影響蛋白質的免疫原性。糖鏈可能誘發特定的免疫反應,也可能通過遮蓋蛋白質表面的某些表位來降低其免疫原性。
參與分子識別。細胞表面的糖鏈作為「分子天線」,參與細胞識別、抗原抗體相互作用等。
調節蛋白質的可溶性和轉運。糖蛋白的糖鏈可以增加其溶解度,並影響其在細胞內的定位和轉運。
影響治療用蛋白的療效。如抗體藥物的半衰期和靶向性。
此外,糖基化在癌症、免疫系統疾病和傳染病的研究中也扮演著重要角色。例如,癌細胞表面的糖基化模式與正常細胞有所不同,這為癌症的早期診斷和治療提供了新的可能性。