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從細胞表面到內部：N-Linked Glycans如何影響蛋白質折疊？
在生物分子中，Glycans的功能往往被忽略，但它們對於細胞的基本運作至關重要。尤其是在蛋白質的折疊過程中，N-Linked glycans展現了它們不可或缺的角色。這一過程不僅影響細胞內部的蛋白質形狀，還關係到許多生物功能的正常運作。
N-Linked Glycans是與氨基酸天冬酰胺（Asn）鏈接的糖類結構，這種結構在內質網內合成，是蛋白質生物合成的一部分。
N-Linked Glycans的結構與功能
N-Linked glycans的合成起始於內質網，當兩個N-乙酰葡萄糖胺（N-acetylglucosamine）與多烯二磷酸（dolichol monophosphate）結合開始形成。隨後，五個甘露糖（mannose）殘基被添加到該結構中，最終形成一個包含14個單糖殘基的核心結構。這14個殘基包括3個葡萄糖、9個甘露糖和2個N-乙醯葡萄糖胺。
這17種不同的基團不僅決定了N-Linked glycans的結構，還影響了其後續對蛋白質折疊的貢獻。
一旦N-Linked glycans轉移到新合成的多肽鏈上，它們會經歷一系列的處理過程，糖殘基會依據特定的蛋白質折疊需求被移除。例如，葡萄糖殘基的去除依賴於蛋白質是否正確折疊；如果折疊失敗，這些葡萄糖將重新附著於蛋白質，並與分子伴侶蛋白重新結合。
蛋白質折疊的調控
N-Linked glycans對于蛋白質的正確折疊至關重要。內質網中的伴侶蛋白如calnexin和calreticulin會結合在N-Linked glycans上的葡萄糖殘基，幫助新合成的多肽折疊到正確的結構。
如果一個蛋白質在多次重複的折疊過程中依然無法達到正確的形狀，最終會被排出內質網並由細胞內的蛋白酶降解。
此外，N-Linked glycans的存在還可以影響蛋白質內部的結構，通過位 steric effects暫時阻止半胱氨酸形成二硫鍵，這樣細胞可以更好地控制低能狀態下的二硫鍵形成過程。
細胞交互作用的角色
N-Linked glycans也是細胞間互動的關鍵。在癌細胞中，異常的N-Linked glycans被天然殺手細胞（Natural Killer cells）識別為類似癌變的表現。免疫細胞表面的N-Linked glycans有助於決定細胞的遷移模式，特定的糖基化模式使得免疫細胞能夠準確反應於感染或其他免疫挑戰。
N-Linked glycans的數量和結構可以影響抗體的效能，從而影響免疫反應的結果。
結語
隨著對N-Linked glycans的研究深入，科學家們正逐漸揭示其在細胞生物學中的重要性以及與疾病之間的複雜關係。未來的研究可能會揭示出更多有關糖類在细胞生物学與疾病机制中扮演的角色，並提出新的潛在治療方法。當我們重新思考糖類在各種生物過程中的角色，您認為未來糖科學將能帶來什麼樣的突破和創新呢？
