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1、糖基化是蛋白質(zhì)的一種重要的翻譯后修飾。糖基化工程是通過對(duì)蛋白質(zhì)表面的糖鏈進(jìn)行改造，對(duì)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能有重要影響，從而改良蛋白質(zhì)性質(zhì)的一種技術(shù)。糖基化工程當(dāng)基因工程和蛋白質(zhì)工程藥物的生產(chǎn)正如火如荼時(shí)，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，很多糖蛋白藥物在不同細(xì)胞中表達(dá)所得的產(chǎn)物，其免疫原性、半衰期、生物活性等各不相同，原因就是糖基化的不同。如何使表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行合適的糖基化這一問題的提出，促使了糖基化工程（glycosylationengineering）這一新領(lǐng)域的產(chǎn)生。糖基化工程的研究，主要集中于糖蛋白糖鏈功能的分析和糖基化表達(dá)體系的構(gòu)建。如科學(xué)家將昆蟲細(xì)胞改造后，可表達(dá)正確的糖鏈；日本Kirin公司則準(zhǔn)
2、備改造酵母?？梢灶A(yù)見，糖基化工程研究在理論上可闡明糖鏈的功能，在實(shí)踐上則可為解決基因工程藥物的免疫原性、生物活性及藥物設(shè)計(jì)等問題提供指導(dǎo)。1、蛋白質(zhì)的糖基化糖基化是蛋白質(zhì)的一種重要的翻譯后修飾。根據(jù)糖鏈和膚鏈的連接方式的不同，蛋白質(zhì)的糖基化可分為N糖基化和O糖基化。N-糖基化是通過糖鏈的還原端的N乙酰氨基葡萄糖(GLc-NAc)和膚鏈中某些Asn側(cè)鏈酰胺基上的氮原子相連。能接有糖鏈的Asn必須處于Asn-XSer/Thr3殘基構(gòu)成的基序中，其中X可為除Pro的任意的氨基酸殘基。O糖基化的結(jié)構(gòu)比N-糖基化簡(jiǎn)單，一般糖鏈較短，但是種類比N糖基化多得多。糖鏈中可以糖基化的主要是Ser和Th
3、r，此外還有酪氨酸、羥賴氨酸和羥脯氨酸，連接的位點(diǎn)是這些殘基側(cè)鏈上的羥基氧原子。1.1N-糖鏈通常都有一個(gè)五糖核心根據(jù)它們的外層鏈結(jié)構(gòu)的不同，可分為：高甘露糖型(Highmannose)，雜合型(Hybridtype)與復(fù)合型(CoMplextype)。三者之間的區(qū)別在于：高甘露糖型只含有多個(gè)α連接的甘露糖殘基，而復(fù)雜型具有以鹽藻糖（Fuc）、半乳糖（Gal）和唾液糖（SA）為組分的糖鏈天線，雜合型則兼由有兩種特點(diǎn)。高甘露糖型雜合型復(fù)雜型1.2O-糖基化研究比較少，首先，沒有特征修飾序列可做修飾位點(diǎn)預(yù)測(cè)；o-糖基化的糖鏈結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，至少存在4核心結(jié)構(gòu)。尚未發(fā)現(xiàn)可以將0一糖鏈整體從肽
4、鏈上游離的內(nèi)切酶膚上游離需要采用其他的化學(xué)手段使o-糖鏈從多肽上游離。1.3糖的不均一性Macroheterogeneity,alsotermedas"variablesiteoccupancy",referstovariabilityinthelocationandnumberofoligosaccharideattachments.Ontheotherhand,microheterogeneity,alsotermed"sitemicroheterogeneity",referstothevariabilityintheoligosaccharidestructuresatspe
5、cificglycosylationsites.Macro-andmicroheterogeneityinglycosylationresultinasetofglycoformsforonespecificglycoprotein,allofthemhaveanidenticalaminoacidbackbonebutaredissimilarinthestructureand/orthedispositionoftheircarbohydrateunits.Thisheterogeneityleadstodifferentphysical,biochemicalandbiopha
6、rmaceuticalpropertiesand,therefore,alsofunctionaldiversity.CHO細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞粘附分子1.3糖基的合成糖蛋白到達(dá)Golgi體后，那些最終成為復(fù)合性結(jié)構(gòu)的寡糖，通過N-已酰葡萄糖胺轉(zhuǎn)移酶I添加N-已酰葡萄糖胺殘基，由Golgi體內(nèi)的α-甘露糖酶II切除兩個(gè)甘露糖殘基，隨后由GlcNAc轉(zhuǎn)移酶加入天線上的GlcNAc殘基。同時(shí)，F(xiàn)uc轉(zhuǎn)運(yùn)酶可能轉(zhuǎn)運(yùn)一個(gè)Fuc到糖鏈的GlcNAc上。復(fù)合型寡糖的合成最后步驟發(fā)生在Golgi體的反面囊腔中。此時(shí)Gal或SA轉(zhuǎn)運(yùn)酶催化添加Gal和SA。最后新合成的糖蛋白離開Golgi體，運(yùn)送到最終目的地
7、。 最終的寡糖結(jié)構(gòu)在很大程度上取決于糖蛋白在處理過程中與糖基化酶和糖基化轉(zhuǎn)運(yùn)酶的作用順序，以及它們特異性作用，許多不同的酶催化不同的反應(yīng)，最后形成最終的寡糖結(jié)構(gòu)。為了探討寡糖合成加工過程中的控制因素，人們作了大量的實(shí)驗(yàn)。從不同種類、不同組織中產(chǎn)生的同一種蛋白，對(duì)其寡糖分析有很大的差異。在上述討論中，特定的N-連接寡糖的合成取決于各種糖基化酶的表達(dá)水平，在不同的細(xì)胞和組織中，這些酶的相對(duì)活性的差異形成不同的寡糖結(jié)構(gòu)。雖然大多數(shù)細(xì)胞都有能力將相同蛋白連接的寡糖
