糖蛋白是結(jié)合糖的一種，是以蛋白質(zhì)為主體的糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物（以糖為主體的稱為蛋白聚糖）。在結(jié)構(gòu)上，蛋白質(zhì)是主要成分，糖鏈?zhǔn)且环N修飾成分，作為蛋白質(zhì)的輔基。糖鏈一般由2-15個單糖構(gòu)成，所以稱為寡糖鏈。寡糖鏈的數(shù)目一般從一條到十幾條。糖鏈一般通過半縮醛羥基形成的糖苷鍵與肽鏈相連，與絲氨酸或蘇氨酸側(cè)鏈羥基結(jié)合的稱為O-糖苷鍵；與天冬酰胺側(cè)鏈結(jié)合的稱為N-糖苷鍵。
糖蛋白在體內(nèi)分布十分廣泛，許多酶、激素、運(yùn)輸?shù)鞍?、結(jié)構(gòu)蛋白都是糖蛋白。糖鏈作為輔基，可以調(diào)節(jié)糖蛋白的分布、功能、穩(wěn)定性等。例如，血漿糖蛋白中的糖鏈可以增大體積，防止其經(jīng)腎排出；南極魚類血液中的抗凍蛋白，可以通過糖鏈與水形成氫鍵來降低體液冰點(diǎn)，阻止低溫下冰晶生長，從而保護(hù)機(jī)體在低溫下生存。
魚類抗凍蛋白
糖鏈還有一個非常重要的作用，就是作為一種標(biāo)記，可以被專門的分子識別。不同的糖基化學(xué)性質(zhì)差別很小，組合種類又很多，所以是很好的標(biāo)記方法，在生物分子以及生物組織的識別中廣泛應(yīng)用。
這方面的代表是血型物質(zhì)。在人的ABO血型系統(tǒng)中，三種血型抗原的差別就在于糖鏈末端殘基的不同。A型抗原糖鏈末端為N-乙酰半乳糖，而B型抗原糖鏈末端為半乳糖，而O型抗原的相應(yīng)位置沒有糖基。如果用半乳糖苷酶作用于B型紅細(xì)胞，切去糖鏈末端的半乳糖，就可以使B型轉(zhuǎn)變成O型。除紅細(xì)胞表面外，多數(shù)人的胃液、唾液等體液中也含有血型物質(zhì)。只不過體液中的血型物質(zhì)是可溶性糖蛋白，而紅細(xì)胞膜上的血型物質(zhì)存在于一種稱為“H抗原”的糖脂表面。
ABO血型物質(zhì)，引自維基百科
糖鏈作為一種特異性的標(biāo)記，可以被多種生物分子識別，如酶、抗體和凝集素等。這些分子分別具有不同的功能。酶具有催化功能，負(fù)責(zé)進(jìn)行糖鏈的合成（糖基轉(zhuǎn)移酶）和分解（糖苷酶）?？贵w用于識別外來物質(zhì)，如輸血反應(yīng)就是自身血漿中的血型抗體對異種紅細(xì)胞表面血型抗原的反應(yīng)。
凝集素（lectin）是能與糖特異結(jié)合的，非酶非抗體的蛋白質(zhì)。因?yàn)槟匾话阌卸鄠€糖結(jié)合位點(diǎn)，可以與特異糖鏈結(jié)合而發(fā)生凝集反應(yīng)，所以稱為凝集素。動物、植物、微生物都可以產(chǎn)生凝集素。
蓖麻毒蛋白是一種非常有名的植物凝集素，它可以與細(xì)胞表面的半乳糖殘基結(jié)合，從而進(jìn)入細(xì)胞，切割核糖體RNA，抑制蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致細(xì)胞死亡。它是最強(qiáng)的天然毒素之一，注射的半致死劑量為22微克/千克體重。它曾被用作生物武器，也曾用于暗殺，現(xiàn)在用于腫瘤治療。
蓖麻毒蛋白
動物體中的凝集素功能比較復(fù)雜多樣，參與細(xì)胞粘附、糖蛋白合成調(diào)節(jié)、細(xì)胞與分子識別以及炎癥和腫瘤轉(zhuǎn)移等過程。例如，在肝細(xì)胞表面有一種識別半乳糖的凝集素，作為一種專一性受體，負(fù)責(zé)清除血液中衰老的血漿蛋白。血液中的血漿蛋白表面糖鏈會緩慢降解，逐步失去末端糖基。當(dāng)其暴露出內(nèi)部的半乳糖殘基后，就會被肝細(xì)胞受體識別而被攝入并降解。
