內容簡介

《糖生物學基礎（原書第四版）》系統地介紹了糖類（聚糖）在生命科學中的重要作用，內容涵蓋了糖類的化學結構、糖基化過程、生物合成與代謝、主要糖複合物的生物學功能、進化與發育、生理與疾病中的聚糖、聚糖識別的基本原則、聚糖結合蛋白的結構、聚糖檢測的主要方法及結構分析、糖生物資訊學與糖組學、糖基化工程、生物技術與應用中的糖科學等前沿內容。 《糖生物學基礎（原書第四版）》章節編排合理有序，對基礎概念與術語均進行了合理標識，文末羅列延伸閱讀、詞彙表、學習指南和附錄等內容，便於讀者學習查閱。

目錄

**篇一般原則

第1章歷史背景及概論2

1.1什麼是糖生物學？ 2

1.2單糖是聚糖的基本結構單元5

1.3聚糖可能構成糖複合物的質量主體6

1.4單糖的連鍵管道多於胺基酸或核苷酸7

1.5糖複合物中常見的單糖單元8

1.6糖複合物與聚糖的主要類別8

1.7聚糖鏈結構並非由基因組直接編碼12

1.8蛋白質糖基化中位點特异性的結構多樣性12

1.9糖基化的細胞生物學12

1.10糖基化研究中所使用的工具14

1.11糖組學14

1.12生物體與體外培養細胞中的糖基化缺陷15

1.13聚糖的生物學功能多種多樣15

1.14發育、分化及惡性腫瘤中的糖基化改變15

1.15糖生物學中的進化因素16

1.16聚糖在醫學與生物技術中的應用16

1.17聚糖在納米科學、生物能源和材料科學中的應用16

致謝17

延伸閱讀17

第2章單糖的多樣性.19

2.1聚糖術語介紹19

2.2單糖：基本結構與立體異構20

2.3單糖主要以環狀形式存在22

2.4端基差向異構體化學24

2.5單糖上官能團的化學特性26

2.6糖苷鍵26

致謝28

延伸閱讀28

第3章寡糖與多糖.29

3.1自然界中的聚糖通常以結合物的形式存在29

3.2寡糖分支的多樣性29

3.3結構性多糖和儲存型多糖31

3.4動物細胞表面的多糖32

3.5細菌多糖34

致謝37

延伸閱讀37

第4章糖基化在細胞中的組織形式39

4.1糖基化在生命體中普遍存在39

4.2聚糖生物合成中的拓撲學問題40

4.3真核生物分泌途徑中的糖基化42

4.4發生於意料之外的亞細胞中的糖基化46

4.5聚糖的周轉和回收46

致謝46

延伸閱讀46

第5章糖基化前體48

5.1一般原則48

5.2糖的外部來源和糖轉運蛋白49

5.3單糖的細胞內來源50

5.4核苷酸糖轉運蛋白57

5.5對糖基化前體的控制60

5.6聚糖修飾的供體61

5.7脂質載體的合成61

5.8新興知識62

致謝62

延伸閱讀62

第6章糖基轉移酶與聚糖加工酶63

6.1一般内容63

6.2糖基轉移酶的特异性64

6.3可識別其受體底物蛋白質部分的糖基轉移酶65

6.4糖基轉移酶序列家族和折疊類型67

6.5糖苷酶69

6.6催化機理與動力學機制70

6.7硫酸化和其他修飾72

致謝73

延伸閱讀73

第7章聚糖的生物學功能75

7.1一般原則75

7.2實驗改變糖基化帶來多樣的生物學後果76

7.3聚糖的結構性功能77

7.4聚糖作為資訊載體：細胞-細胞相互作用的特异性配體（內源性識別）77

7.5聚糖作為細胞-微生物相互作用的特异性配體（外源性識別）79

7.6宿主聚糖的分子模擬及病原體與宿主的聚糖騙局79

7.7同一種聚糖在生物體內可以具有不同的功能80

7.8糖基化的物種內和物種間變異80

7.9糖鏈末端序列、修飾和异常結構的潜在重要性81

7.10是否存在“垃圾”聚糖？ 81

7.11闡明聚糖特定生物學功能的方法81

致謝85

延伸閱讀85

第8章基因組學視角下的糖生物學87

8.1糖組87

8.2糖基化的基因組學88

8.3基因家族88

8.4不同生物體中的糖組90

8.5真核生物92

8.6模組化的糖基轉移酶和糖苷水解酶93

8.7基因組學與糖組學的關係94

8.8糖組的調控95

致謝95

延伸閱讀95

第二篇聚糖的結構與生物合成

第9章N-聚糖98

9.1發現和背景98

9.2真核生物中N-聚糖的主要類別和命名99

9.3真核生物中的N-糖基化位點預測99

9.4 N-聚糖的分離、純化和分析100

9.5真核生物中N-聚糖的合成100

9.6溶酶體水解酶上的磷酸化N-聚糖108

9.7 N-聚糖合成中的轉移酶和轉運蛋白109

9.8糖蛋白可以具有多種糖型109

9.9 N-聚糖的功能109

致謝110

延伸閱讀110

第10章O-GalNAc聚糖112

10.1黏蛋白型糖蛋白112

10.2 O-GalNAc聚糖的覈心結構114

10.3黏蛋白O-GalNAc聚糖的分離、純化與分析115

10.4 O-GalNAc聚糖的生物合成116

10.5 O-GalNAc聚糖的功能121

致謝122

延伸閱讀122

第11章鞘糖脂124

11.1發現和背景124

11.2主要類別和命名法125

11.3糖脂的分離、純化和分析126

11.4鞘糖脂的生物合成、運輸和降解128

11.5生物學和病理學作用130

致謝134

延伸閱讀134

第12章糖基磷脂醯肌醇錨135

12.1背景和發現135

12.2糖基磷脂醯肌醇錨定蛋白的多樣性135

12.3糖基磷脂醯肌醇錨的結構136

12.4糖基磷脂醯肌醇錨的化學性質138

12.5糖基磷脂醯肌醇錨的生物合成和運輸138

12.6糖基磷脂醯肌醇錨定蛋白的膜内容145

12.7糖基磷脂醯肌醇錨作為細胞生物學中的工具145

12.8糖基磷脂醯肌醇錨的生物學功能146

12.9糖基磷脂醯肌醇錨和疾病147

致謝148

延伸閱讀148

第13章其他類別的真核聚糖149

13.1全新糖基化類型的發現149

13.2表皮生長因數重複序列中的O-連接修飾150

13.3血小板應答蛋白1型重複序列的岩藻糖修飾155

13.4 O-甘露糖聚糖156

13.5膠原蛋白中的O-聚糖158

13.6 C-甘露糖基化158

致謝159

延伸閱讀159

第14章不同聚糖的共同結構.161

14.1聚糖延伸結構的糖基化是可調控的161

14.2人類A、B和H血型164

14.3 Lewis血型168

14.4 P血型169

14.5乳寡糖170

14.6 Galα1-3Gal末端171

14.7福斯曼抗原171

14.8硫酸化的N-乙醯半乳糖胺——垂體糖蛋白激素172

14.9末端β-連接的N-乙醯半乳糖胺——Sda血型173

14.10α2-3-唾液酸化聚糖174

14.11α2-6-唾液酸化聚糖175

14.12α2-8-唾液酸化聚糖176

14.13硫酸化和磷酸化聚糖177

致謝178

延伸閱讀178

第15章唾液酸與其他壬酮糖酸.180

15.1唾液酸與其他壬酮糖酸的發現與一般分類180

15.2唾液酸家族182

15.3唾液酸聚糖的多樣性182

15.4多唾液酸184

15.5人體中N-羥乙醯神經氨酸的缺失185

15.6唾液酸與其他壬酮糖酸的代謝185

15.7研究唾液酸的方法189

15.8唾液酸的功能190

15.9發育生物學和惡性腫瘤中的唾液酸193

15.10藥理學中的唾液酸194

15.11唾液酸的進化分佈195

15.12原核生物的壬酮糖酸195

15.13壬酮糖酸的縮寫名稱196

致謝197

延伸閱讀198

第16章透明質酸.199

16.1歷史和進化視角199

16.2結構和生物物理特性200

16.3透明質酸的生物合成200

16.4透明質酸酶和透明質酸的周轉201

16.5透明質酸在細胞外基質中的功能202

16.6具有連接模件的透明質酸結合蛋白204

16.7透明質酸和細胞訊號傳遞205

16.8細菌中的透明質酸莢膜207

16.9透明質酸作為治療劑207

致謝208

延伸閱讀208

第17章蛋白聚糖和硫酸化糖胺聚糖209

17.1歷史視角209

17.2蛋白聚糖和糖胺聚糖的組成210

17.3蛋白聚糖的結構和功能多種多樣211

17.4糖胺聚糖與蛋白質的連鍵215

17.5糖胺聚糖的生物合成216

17.6肝素與硫酸乙醯肝素的比較220

17.7蛋白聚糖的加工和周轉221

致謝221

延伸閱讀222

第18章核細胞質中的糖基化.223

18.1核細胞質蛋白的單糖基化223

18.2核細胞質蛋白的複雜糖基化228

18.3核細胞質糖蛋白上出現“常規”分泌型聚糖的可能性233

18.4已驗證的細胞質糖基轉移酶，其靶標分子被輸出到細胞外界236

18.5組裝輸出細胞的糖複合物或多糖時的中間產物237

18.6細胞核或細胞質中的凝集素與酶237

18.7結論238

致謝239

延伸閱讀239

第19章O-GlcNAc修飾241

19.1歷史背景241

19.2為何O-GlcNAc糖基化長期以來一直未被發現？ 243

19.3控制O-GlcNAc糖基化迴圈的酶244

19.4 O-GlcNAc糖基化是一種高度動態的修飾管道247

19.5 O-GlcNAc糖基化在後生動物中

無處不在且必不可少248

19.6 O-GlcNAc糖基化與O-磷酸化具有複雜的動態相互作用249

19.7 O-GlcNAc糖基化的生物學功能249

19.8展望253

致謝253

延伸閱讀253

第三篇進化與發育中的聚糖第20章聚糖多樣性的進化256

20.1研究人員對自然界中的聚糖多樣性認知有限256

20.2聚糖的進化變異258

20.3病毒劫持宿主的糖基化263

20.4細菌和古菌具有極其龐大的糖基化多樣性263

20.5病原體對宿主聚糖的分子模擬264

20.6糖基化的物種間和物種內差异264

20.7使用模式生物研究聚糖的多樣性265

20.8為什麼廣泛表達的糖基轉移酶具有的內源性功能有時卻很有限？ 266

20.9推動自然界中聚糖多樣化的進化力量266

致謝267

延伸閱讀267

第21章真細菌269

21.1細胞被膜結構概述269

21.2肽聚糖——一種動態應力承壓層271

21.3革蘭氏陽性菌......