【8.1.3】糖蛋白 glycoprotein
糖蛋白是包含蛋白质和碳水化合物链的分子，涉及许多生理功能，包括免疫。许多病毒都有糖蛋白，可以帮助它们进入身体细胞，但也可以作为重要的治疗或预防目标。
一、什么是糖蛋白？
糖蛋白是含有连接到氨基酸侧链的聚糖的蛋白质。聚糖（Glycans ）是寡糖（oligosaccharide）链；它们是糖聚合物，可以附着在脂质（糖脂）或氨基酸（糖蛋白）上。通常，这些键是通过称为糖基化的过程形成的。
大多数蛋白质在翻译后发生糖基化（Glycosylation ），大多数 RER 合成的蛋白质发生糖基化。有不同形式的糖基化可以将特定的聚糖连接到蛋白质和脂质上。
例如，N-糖基化（聚糖与天冬酰胺胺侧链上的氮相连）和 O-糖基化（聚糖与丝氨酸和/或苏氨酸上的氧相连）。可以附着在人体蛋白质或脂质上的特定糖类（聚糖）包括 β-D-葡萄糖(Glc)和 β-D-半乳糖(Gal)。
二、健康与疾病中的糖蛋白
糖蛋白种类繁多，在体内具有多种功能。
- 一些提供结构，例如胶原蛋白，
- 其他涉及免疫，例如免疫球蛋白（例如IgG）。
粘蛋白（Mucins ）分泌到呼吸道和消化道的粘液中，在那里特定的粘蛋白可以保留水分，从而使粘液充当有效的润滑剂。
存在于红细胞表面的特定糖蛋白（和糖脂）决定了血型类型。A组为A-寡糖，B组为B-寡糖，AB组为A和B寡糖，O组不存在A和B（仅H-寡糖前体）。
Rh 因子（一种抗原）的存在决定了 Rh +基团，而在 ABO 测定后，Rh 抗原的缺失会导致 Rh -基团。
某些激素是糖蛋白，包括促卵泡激素 (FSH)——一种在发育、生长、青春期和生殖中具有多种功能的促性腺激素。其他包括促红细胞生成素——一种由肾脏分泌的细胞因子，可刺激骨髓中高水平的红细胞生成，以应对缺氧（通常为低水平）。
许多病毒具有称为刺突结构域的表面糖蛋白；S（包括 SARS-CoV-2；引起 COVID-19 的病毒，如下所述）使病毒能够与其目标受体结合并进入细胞。
通常，这些表面糖蛋白也可以作为身体产生的抗体的天然中和靶标，以抵抗感染并赋予一定程度的未来免疫力。
然而，包括 HIV 在内的一些病毒具有高度糖基化的 S 结构域，其中含有大量干扰抗体结合和识别的聚糖，从而使 HIV 等病毒更加隐蔽且难以完全治疗。
三、糖蛋白和 COVID-19
β-冠状病毒——包括 MERS-CoV (MERS)、SARS-CoV (SARS) 和 SARS-CoV-2 (COVID19)——通过它们的棘突糖蛋白 (S) 进入呼吸（和消化）上皮细胞。这些病毒通过它们的 S B（尖峰结构域 B）与 ACE2 受体结合——它看起来像“皇冠”，并产生了“冠状病毒”的名字。
冠状病毒还需要TMPRSS2来启动 S B -糖蛋白通过内吞作用进入细胞。
β-冠状病毒的 S B结构域也是抗体中和病毒的主要位点。因此，靶向 SARS-CoV-2 表面的 S 糖蛋白也是成功接种疫苗的目标。此外，已在小鼠中显示多克隆血清可通过阻断 S B域来抑制 SARS-CoV-2 进入细胞。
SARS 从人群中消散，而 MERS 仅限于中东，因此对疫苗的需求不是当务之急。然而，随着 COVID-19 成为全球大流行，生产成功疫苗的需求迅速成为全球首要任务。现在已经生产了许多疫苗并正在全球分发。
与许多冠状病毒和流感病毒一样，表面 S 域不断变化（突变），因此尽管存在针对先前菌株的抗体，但每年都会出现季节性流行病。
SARS-CoV-2 现在已经突变成许多不同的变种，最近变种中 S 域的病毒结构发生了一些变化。这引起了人们对改变传播或疫苗有效性的可能性的担忧。
四、概括
总之，糖蛋白是与蛋白质的氨基酸侧链相连的低聚糖（聚糖）分子，具有多种生理功能。这些功能从结构支持（如胶原蛋白）到确定血型类型不等。糖蛋白也存在于病毒表面，能够与身体受体结合。
SARS-CoV-2（导致 COVID-19）具有与肺中的 ACE2 受体结合的棘突结构域（一种糖蛋白），并且干扰棘突结构域已成为疫苗靶标以及其他治疗靶标。
参考资料
