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1、GPI化蛋白的结构,GPI锚由哪几部分组成？（ ）GPI化的蛋白质与GPI锚中的哪部分共价连接？（ ） A. 磷脂酰肌醇 B. 甘油 C. 糖链 D. 磷脂酰乙醇胺 E. 脂肪酸 F. 神经酰胺,锥虫表面的抗原（ ） A. 是GPI化的蛋白质 B. 可以从锥虫表面转移到宿主红细胞表面 C. 可变性来自抗原蛋白结构域的重排 D. 活性抗原基因总是位于染色体的端粒附近 E. 抗原蛋白原的C端有一段短肽决定了蛋白质是否与GPI锚相连接,阵发性夜间血红蛋白尿症的患者体内的一些补体调节蛋白不能正常GPI化，这是因为： A. 患者体内补体调节蛋白的基因发生突变 B. 患者体内缺乏酶将GlcNAc转移到磷脂
2、酰肌醇上 C. 患者体内缺乏酶将GlcNAc转移到磷脂酰乙醇胺上 D. 患者体内缺乏酶将Man转移到磷脂酰肌醇上,第六章 植物和微生物糖类,全球碳循环的重要环节,全球碳循环与糖,CO2,糖,有机体,煤、石油与天然气,合成代谢,碳的固定：植物（光合作用）和微生物（光能、化能固定）,复杂漫长的生物和化学转化,燃烧,分解,呼吸,全球能源需求,1972-2005年：初級能源需求成長86.7%； 初級能源中化石能源占80%以上； 再生能源中以生物质能(約佔79.4%)及水力(約16.7%)為主,全球能源危机与碳排放危机,由于持续高速的经济发展和能源对化石燃料的单一依赖性，造成碳的释放远远大于碳的固定，全
3、球化石燃料碳库资源告急！ 预计全球石油可开采約41年、天然气67年、煤192年、鈾53年。 寻求新的替代能源日益殷切。 改善全球气候和生态呼吁减少碳排放（增加碳固定）。,植物糖生物学的几个有趣问题,植物细胞壁的结构和功能？ 如何适应植物自身生长？ 细胞壁除了支持植物形体还有什么功能？ 如何利用植物细胞壁中的能源物质？ 固氮菌为何专一性感染豆科植物并结瘤？ 如何让植物更高效的固碳和固氮？ 利用转基因植物表达哺乳哺乳动物糖蛋白存在什么问题？,对植物细胞壁认识的过程,1665年，Robert hook 发现细胞壁； 60年代前，细胞壁被认为是无生命的盒子； 70年代，发现细胞壁内的酶和蛋白质； 80
4、年代，发现细胞壁对侵入病原有反应； 90年代，发现细胞壁在植物生长和分化中有重要的信号功能。,植物细胞壁结构,纤维素微原纤维 -(1,4Glc)n- 半纤维素网格：杂聚多糖 果胶（半乳糖醛酸或半乳糖醛酸甲酯聚合物） 结构糖蛋白 木质素：芳香族化合物 交联和修饰有关的酶类,有花植物 初级 细胞壁结构模型,纤维素原纤维,木葡聚糖,果胶,伸展蛋白,半纤维素,主要结构： 单子叶植物（如禾谷类）：阿拉伯木聚糖 双子叶植物（如豆类）：木葡聚糖 主要单糖成分： Glc、Gal、GalA、Rha、Fuc、Ara、Xyl,结构糖蛋白,Gly rich glycoprotein Pro rich glycopro
5、tein Hyp rich glycoprotein(HRGP) 伸展蛋白：含Ara的短O-糖链 阿拉伯半乳聚糖蛋白(AGP)：含糖量90%以上,植物细胞的生长,植物细胞生长需要蛋白质和寡糖介导的木葡聚糖网络的松开过程。 由膨胀蛋白、内切葡聚糖酶、木葡聚糖内切转移糖苷酶等催化完成。,寡糖素,植物自卫系统的激活及其机制 在植物和病原体的相互作用中，任何一方的细胞 壁寡糖均可作为诱导子，引发植物的防御反应。 寡糖激活剂 葡七聚糖 半乳糖醛酸寡聚糖 几丁质寡聚糖 寡糖类植物生长调节剂解开木葡聚糖网络 木葡寡聚糖： (XXFG) 半乳糖醛酸寡聚糖,Oligosaccharides from funga
6、l and plant cell walls that elicit plant defense responses,Proposed model for the signaling leading to the activation of defense genes,(PK) Protein kinase; (LOX) lipoxygenase; (JA) jasmonic acid.,植物的天然防御体系小结,保护性形态结构：蜡质、毛、刺、胶质等 植保素phytoalexin：类萜和异黄酮 木质素：木质化作用防止病原菌进一步扩展 抗病蛋白：抵御病原的伤害，包括几丁质酶、体)、植物凝集素、病原
7、相关蛋白。 寡糖素 RNAi 凝集素 ,根瘤菌与宿主共生的信息分子,根瘤的形成是一个植物和根瘤菌共同参与的复杂过程。 由豆科植物根系释放的类黄酮可以诱导细菌nod基因表达 合成LCO 结瘤因子 壳寡糖脂(LCO) 结瘤基因 共同基因 调控基因 宿主专一性基因,Structures of LCOs produced by Rhizobium strains,LCO由四聚或五聚壳寡糖主链组成，主链的非还原端连接有一长链不饱和脂肪酸。 豆科寄主和根瘤菌间的识别具有种专一性。 LCO可在极低浓度下可引起根尖敏感区大量基因应答，引发根瘤形成。,植物糖蛋白中复杂型N-聚糖结构特点,结构的不同导致植物N-糖
8、链具有高免疫原性 核心1,3岩藻糖基 1,2木糖基 转基因植物的糖基化工程改造 缺失GlcNAcT-1基因 敲除某些糖基转移酶,发展和思考,植物ECM如何合成和组装？ ECM如何适应细胞体积变化而生长？ 糖基化对于植物的作用？ 植物凝集素在生理和发育中的作用? 植物中的淀粉和纤维素可以被生物转化制造乙醇，从而对抗能源危机，其功与过？,新能源,生物燃料 淀粉乙醇 纤维素乙醇 生物柴油 沼气 生物质能 风能 生物氢能 光伏电池、燃料电池和温差热发电,每种能源都有其优缺点，应仔细权衡，因地制宜的开发，不宜一窝蜂发展 节能减排，从我做起，威力不可小视 充分发展可再生能源，力争构筑全产业链。,微生物糖生
9、物学的几个有趣问题,病原微生物的细胞壁多糖、凝集素与抗感染药物开发 微生物多糖的应用 微生物纤维素 黄原胶 透明质酸 细菌中是否有糖蛋白？,细菌多糖,肽聚糖 膜衍生寡糖(MDO) 脂多糖 荚膜多糖 G+/G-细菌细胞壁结构的差异 古细菌和某些细菌可使蛋白质糖基化,细菌抵御补体和噬菌体攻击的第一道防线,大肠杆菌的细胞壁,G+和G-细菌细胞壁的差异,肽聚糖的合成,荚膜,某些细菌细胞壁外存在的厚度不定的胶状物质。 主要成分为多糖、多肽或蛋白质，也有DNA。 同质多糖：葡聚糖（肠膜状明串珠菌等）、纤维素（木醋杆菌） 杂多糖：一些链球菌 （如透明质酸的发酵制取）,黄原胶 (Xanthan),黄单胞杆菌X
10、anthomonas Campestris发酵产生的细胞外酸性杂多糖，由D-葡萄糖，D-甘露糖和D-葡萄糖醛酸，以及丙酮酸和乙酸所组成的“重复单元”组成。 可广泛应用于石油开采、印染、食品添加剂、医药和化妆品等。,细菌糖蛋白,古细菌和细菌的某些种可使蛋白糖基化，这些糖蛋白包括：表层蛋白、鞭毛蛋白、细胞分泌的多糖降解酶等。 古细菌中发现了新型的糖复合物，如糖基化的多聚谷氨酸。 细菌中发现与哺乳动物类似的糖复合物，如沙眼衣原体中高甘露糖型N-糖蛋白，肝素样分子。可能产生于基因的横向转移，与病原菌逃避宿主免疫系统有关。,发展与思考,病原微生物基因组的破译使得针对如Lipid A或KDO和庚糖合成为靶位的药物开发非常具有吸引力。 细菌多糖的组装部位仍相当神秘。,真菌细胞壁多糖,甘露聚糖、葡聚糖、纤维素、几丁质等。 蜗牛酶含有纤维素酶、甘露聚糖酶、葡糖酸酶、几丁质酶和脂酶等30余类酶，可用来制备酵母原生质体。,