膜炭水化物

脂質とタンパク質に次いで、炭水化物は生体膜の3番目の主要成分です。

糖タンパク質は、炭水化物が結合したタンパク質で、膜状炭水化物の約90%を占めています。残りの10%が糖脂質です。

糖タンパク質と糖脂質はどちらも膜の外側に存在し、抗原や受容体として働くなど、さまざまな機能を果たしています。

炭水化物は、N-グリコシド結合とO-グリコシド結合を介してタンパク質に結合します。

N-グリコシド結合の形成は、アスパラギンのアミド基とN-アセチルグルコサミンなどの糖との間に発生しますが、O-グリコシド結合は、セリンまたはスレオニンのヒドロキシル基とN-アセチルガラクトサミンなどの糖との間に形成されます。

結合した炭水化物は、タンパク質をプロテアーゼから保護し、全体的な電荷を変化させ、水結合能力を高めます。

糖脂質は、スフィンゴ脂質であるセラミドに由来します。グルコセレブロシドまたはガラクトセレブロシドは、グルコースまたはガラクトースがセラミドに結合するときに合成されます。

ガングリオシドは、オリゴ糖とシアル酸がセラミドに結合することで形成されます。負に帯電したガングリオシドは、正に帯電したカルシウムイオンの濃度を調節し、それによって神経伝達を助けます。