2、碳水化合物与蛋白质相互作用的奥秘

碳水化合物与蛋白质相互作用的奥秘

1. 碳水化合物在自然界中的角色

碳水化合物是自然界中普遍存在的生物大分子，与蛋白质、脂质和多核苷酸一同构成了生命的基础。随着糖组学的发展，人们对碳水化合物结构和功能的认识不断深入，其生物学作用也日益多样化。糖科学已成为生物医学研究的关键领域。

1.1 碳水化合物的功能

• 结构功能 ：作为多糖，碳水化合物在组织中发挥着重要的结构作用。
• 信号传导功能 ：以寡糖聚糖的形式，参与细胞间的信号传导。这些聚糖与蛋白质或脂质结合形成糖缀合物，通过与其他分子（尤其是蛋白质）的相互作用来调节生物过程。
• 蛋白质修饰功能 ：糖基化是最常见和最多样化的蛋白质翻译后修饰方式，同一蛋白质的不同糖型可能具有完全不同的功能，这可能是生物体从有限基因组实现复杂性的一种方式。
• 细胞行为调节功能 ：作为多糖的组成部分，碳水化合物在细胞外基质中发挥物理作用，并参与调节细胞行为。

1.2 碳水化合物的结构多样性

碳水化合物的结构具有巨大的多样性，这主要源于单糖单体的多种连接方式、不同的构型和环形式。
- 单糖的构型和环形式 ：单糖可以以D - 或L - 构型存在，并且有多种环形式，如呋喃糖和吡喃糖。大多数单糖在自然界中以D - 构型的吡喃糖形式为主，但也有例外，如L - 岩藻糖（Fuc）。
- 常见单糖的结构