什么是寡糖

寡糖（/?ɑl?go??s?k???a?d/;來自希臘語?λ?γο? olígos，少數，和σ?κχαρ sácchar，糖）是一種含有少量（通常為2至10個）單糖（單糖）的糖類聚合物。低聚糖可以有很多功能，包括細胞識別和細胞粘附。

它們通常以糖的形式存在：寡糖鏈通過N-或O-糖苷鍵與脂質或蛋白質中兼容的氨基酸側鏈相連。N-連接的寡糖總是通過與側鏈的胺氮的β連接與天冬酰胺相連的五糖。另外，O-連接的寡糖一般與側鏈的醇基上的蘇氨酸或絲氨酸相連。并非所有的天然寡糖都作為糖蛋白或糖脂的成分出現。有些，如棉子糖系列，是作為植物的儲存或運輸碳水化合物出現的。其他的，如麥芽糊精或細胞糊精，是由微生物對較大的多糖如淀粉或纖維素的分解而產生。

糖基化

在生物學中，糖基化是碳水化合物與有機分子共價連接的過程，形成糖蛋白和糖脂等結構。

N-連接的寡糖 N-連接的糖基化涉及寡糖通過與側鏈的胺氮的β連接附著在天冬酰胺上。N-鏈接糖基化的過程是共翻譯的，或者說在蛋白質被翻譯的同時發生。由于它是以共翻譯方式加入的，人們認為由于糖類的親水性，N-連接糖基化有助于決定多肽的折疊。所有N-連接的寡糖都是五糖：五個單糖長。

在真核生物的N-糖基化過程中，寡糖底物就在內質網的膜上組裝起來。對于原核生物，這一過程發生在質膜上。在這兩種情況下，受體底物是一個天冬酰胺殘基。與N-連接的寡糖相連的天冬酰胺殘基通常以Asn-X-Ser/Thr的序列出現，其中X可以是除脯氨酸以外的任何氨基酸，盡管在這個位置很少看到Asp、Glu、Leu或Trp。

O-連接的寡糖

參與O-連接糖基化的寡糖在側鏈的羥基上連接到蘇氨酸或絲氨酸。O-鏈接糖基化發生在高爾基體中，在那里單糖單位被添加到完整的多肽鏈中。細胞表面蛋白和細胞外蛋白是O-糖基化的。O型連接的寡糖的糖基化部位由多肽的二級和三級結構決定，這決定了糖基轉移酶將在哪里添加糖。

糖基化的生物大分子

糖蛋白和糖脂根據定義是與碳水化合物共價結合的。它們在細胞表面非常豐富，其相互作用有助于細胞的整體穩定性。

糖蛋白

糖蛋白具有獨特的寡糖結構，這對它們的許多特性有重大影響，影響到關鍵功能，如抗原性、溶解性和對蛋白酶的抵抗力。糖蛋白作為細胞表面受體、細胞粘附分子、免疫球蛋白和腫瘤抗原是相關的。

寡糖的糖脂

糖脂對細胞識別很重要，對調節作為受體的膜蛋白的功能也很重要。糖脂是與寡糖結合的脂質分子，一般存在于脂質雙分子層中。此外，它們可以作為細胞識別和細胞信號傳遞的受體。寡糖的頭部作為受體活動的結合伙伴。受體與寡糖的結合機制取決于暴露或呈現在膜表面以上的寡糖的組成。糖脂的結合機制有很大的多樣性，這也是糖脂作為病原體相互作用和進入的一個重要目標的原因。例如，人們研究了糖脂的伴侶活動與艾滋病毒感染的關系。

寡糖的功能

細胞識別

所有的細胞都涂有糖蛋白或糖脂，這兩種物質有助于確定細胞類型。凝集素或結合碳水化合物的蛋白質可以識別特定的寡糖，并根據寡糖的結合為細胞識別提供有用信息。

寡糖細胞識別的一個重要例子是糖脂在確定血型中的作用。各種血型是通過血細胞表面存在的糖類修飾來區分的。這些可以用質譜法來觀察。在A、B和H抗原上發現的低聚糖出現在低聚糖的非還原性末端。H抗原（表示O型血）是A和B抗原的前體。