糖基转移酶

糖基转移酶（GTFs，Gtfs）是建立天然糖苷连接的酶（EC2.4）。它们催化糖基从活化的核苷酸糖（也称为糖基供体）转移到亲核的糖基接受分子，亲核分子可以是氧-碳、氮或硫基。糖基转移的结果可以是碳水化合物、糖苷、低聚糖或多糖。一些糖基转移酶会催化向无机磷酸盐或水的转移。糖基转移也可以发生在蛋白质残基上，通常是转移到酪氨酸、丝氨酸或苏氨酸上，从而得到O型连接的糖蛋白，或转移到天冬酰胺上，从而得到N型连接的糖蛋白。甘露糖基可以被转移到色氨酸上以产生C-甘露糖基色氨酸，这在真核生物中是比较丰富的。转移酶也可以使用脂质作为受体，形成糖脂，甚至使用与脂质相连的糖类磷酸盐供体，如真核生物中的多羟基磷酸盐，或细菌中的十一碳烯基磷酸盐。使用糖核苷酸供体的糖基转移酶是Leloir酶，以发现xxx个糖核苷酸的科学家LuisF.Leloir命名，他因在碳水化合物代谢方面的工作而获得1970年诺贝尔化学奖。使用非核苷酸供体的糖基转移酶，如多立酚或焦磷酸多立酚，属于非Leloir糖基转移酶。哺乳动物的糖基转移酶只使用9种糖核苷酸供体。UDP-葡萄糖、UDP-半乳糖、UDP-GlcNAc、UDP-GalNAc、UDP-木糖、UDP-葡萄糖醛酸、GDP-甘露糖、GDP-岩藻糖和CMP-芥酸。这些供体分子的磷酸盐通常由二价阳离子如锰协调，但也存在独立于金属的酶。许多糖基转移酶是单通道的跨膜蛋白，它们通常被固定在高尔基体的膜上。糖基转移酶的机制糖基转移酶可以根据在转移过程中供体的异构体键的立体化学是保留（α→α）还是倒置（α→β）而分为保留酶和倒置酶。倒置机制是直接的，需要接受原子的单一亲核攻击来倒置立体化学。保留机制一直是一个争论不休的问题，但有强有力的证据反对双重置换机制（这将导致关于异构碳的两个反转，以实现立体化学的净保留）或解离机制（其中一个普遍的变体被称为SNi）。有人提出了一种正交的关联机制，它与倒置酶相似，只需要接受者从非线性角度进行一次亲核攻击（如在许多晶体结构中观察到的那样）就可以实现异构体的保留。

最近发现由倒置糖基转移酶催化的许多反应具有可逆性，这成为该领域的一个范式转变，并提出了关于将糖核苷酸指定为"活化"供体的问题。

基于序列的分类方法已被证明是一种强大的方式，可以根据与相关蛋白的序列比对产生蛋白功能的假设。碳水化合物活性酶数据库提出了基于序列的分类方法，将糖基转移酶分为90多个家族。预计每个家族中都会出现相同的三维折叠。

与观察到的糖苷水解酶的三维结构多样性相比，糖基转移酶的结构范围要小得多。事实上，根据蛋白质结构分类数据库，只观察到糖基转移酶有三种不同的折叠最近，参与肽聚糖的NAG-NAM聚合物骨架的生物合成的糖基转移酶被确定为一种新的糖基转移酶折叠。

许多糖基转移酶的抑制剂是已知的。其中一些是天然产品，如莫诺霉素（肽聚糖糖基转移酶的抑制剂）、尼科霉素（几丁质合成酶的抑制剂）和棘白霉素（真菌β-1,3-葡聚糖合成酶的抑制剂）。一些糖基转移酶抑制剂可作为药物或抗生素使用。Moenomycin在动物饲料中作为生长促进剂使用。Caspofungin是由棘白菌素发展而来，作为抗真菌剂使用。乙胺丁醇是一种霉菌阿拉伯转移酶的抑制剂，用于治疗结核病。Lufenuron是一种昆虫甲壳素合成的抑制剂，用于控制动物体内的跳蚤。基于咪唑的合成糖基转移酶抑制剂已被设计为抗菌剂和防腐剂。

ABO血型系统是由体内表达何种类型的糖基转移酶决定的。表达糖基转移酶的ABO基因座有三种主要的等位基因形式