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从细胞表面到内部：N-Linked Glycans如何影响蛋白质折叠？
在生物分子中，Glycans的功能往往被忽略，但它们对于细胞的基本运作至关重要。尤其是在蛋白质的折叠过程中，N-Linked glycans展现了它们不可或缺的角色。这一过程不仅影响细胞内部的蛋白质形状，还关系到许多生物功能的正常运作。
N-Linked Glycans是与氨基酸天冬酰胺（Asn）链接的糖类结构，这种结构在内质网内合成，是蛋白质生物合成的一部分。
N-Linked Glycans的结构与功能
N-Linked glycans的合成起始于内质网，当两个N-乙酰葡萄糖胺（N-acetylglucosamine）与多烯二磷酸（dolichol monophosphate）结合开始形成。随后，五个甘露糖（mannose）残基被添加到该结构中，最终形成一个包含14个单糖残基的核心结构。这14个残基包括3个葡萄糖、9个甘露糖和2个N-乙醯葡萄糖胺。
这17种不同的基团不仅决定了N-Linked glycans的结构，还影响了其后续对蛋白质折叠的贡献。
一旦N-Linked glycans转移到新合成的多肽链上，它们会经历一系列的处理过程，糖残基会依据特定的蛋白质折叠需求被移除。例如，葡萄糖残基的去除依赖于蛋白质是否正确折叠；如果折叠失败，这些葡萄糖将重新附着于蛋白质，并与分子伴侣蛋白重新结合。
蛋白质折叠的调控
N-Linked glycans对于蛋白质的正确折叠至关重要。内质网中的伴侣蛋白如calnexin和calreticulin会结合在N-Linked glycans上的葡萄糖残基，帮助新合成的多肽折叠到正确的结构。
如果一个蛋白质在多次重复的折叠过程中依然无法达到正确的形状，最终会被排出内质网并由细胞内的蛋白酶降解。
此外，N-Linked glycans的存在还可以影响蛋白质内部的结构，通过位steric effects暂时阻止半胱氨酸形成二硫键，这样细胞可以更好地控制低能状态下的二硫键形成过程。
细胞交互作用的角色
N-Linked glycans也是细胞间互动的关键。在癌细胞中，异常的N-Linked glycans被天然杀手细胞（Natural Killer cells）识别为类似癌变的表现。免疫细胞表面的N-Linked glycans有助于决定细胞的迁移模式，特定的糖基化模式使得免疫细胞能够准确反应于感染或其他免疫挑战。
N-Linked glycans的数量和结构可以影响抗体的效能，从而影响免疫反应的结果。
结语
随着对N-Linked glycans的研究深入，科学家们正逐渐揭示其在细胞生物学中的重要性以及与疾病之间的复杂关系。未来的研究可能会揭示出更多有关糖类在细胞生物学与疾病机制中扮演的角色，并提出新的潜在治疗方法。当我们重新思考糖类在各种生物过程中的角色，您认为未来糖科学将能带来什么样的突破和创新呢？
