糖基化是指在酶的作用下，蛋白质、脂质或小分子等连上糖类化合物的过程。此过程发生于内质网，它广泛存在于蛋白修饰、糖原代谢以及微生物次级代谢等生化途径中，起着非常重要的作用。参与糖基化的酶主要是糖基转移酶，它的底物并不是糖而是糖核苷酸——活化形式的糖。蛋白质经过糖基化作用之后，可形成糖蛋白。

根据糖苷链类型，蛋白质糖基化可以分为四类即以丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸和羟脯氨酸的羟基为连接点，形成-0-糖昔键型；以天冬酞胺的酚胺基、N一末端氨基酸的 α - 氨基以及赖氨酸或精氨酸的ω - 氨基为连接点，形成-N-糖昔键型；以天冬氨酸或谷氨酸的游离梭基为连接点，形成醋糖昔键型以及以半胧氨酸为连接点的糖肤键。糖蛋白的空间结构决定了它可以和那一种糖基转移酶结合，发生特定的糖基化修饰。

蛋白质的糖基化是真核生物的一种常见的翻译后修饰方式。目前，随着基因工程技术的发展，已有越来越多的药用重组蛋白被制备，它们多属于糖蛋白，如重组人促红细胞生成素，重组人组织纤溶酶原激活剂等。目前，随着分析技术的发展，已可对糖链结构进行精确分析，并发现经不同宿主细胞表达、培养条件以及纯化工艺制备所得的重组糖蛋白，其糖基形式存在着明显差异。这种差异对糖蛋白的理化性质和药理作用等有很大的影响，体现在蛋白的稳定性、溶解性、免疫原性、体内外生物活性、药物动力学和生物分配等方面。

    糖核苷酸类化合物的应用

（1）在抗生素代谢途径研究中的应用

抗生素在生物、医学以及药学等领域有重要的应用，此类化合物是微生物的次级代谢产物。很多抗生素有一个甚至多个糖基，在其生物活性中起重要作用，故抗生素结构中的糖的生物合成以及糖基化途径是抗生素代谢研究重点之一。

天然产物中的各种糖基在连接到抗生素前大部分都是通过1-磷酸- D-葡萄糖作为起始原料合成的。该化合物被核苷酸化后得到NDP-葡萄糖，然后再经过一系列酶的修饰得到目标 NDP- 糖，最终通过糖基转移酶与抗生素骨架连上。在整个过程中酶的底物都是糖核苷酸类化合物，所以研究糖的合成过程也需要各种中间体的糖核苷酸。

（2）在糖基转移酶生物化学研究中的应用

作为糖基转移酶的天然底物，糖核苷酸类化合物自然是研究糖基转移酶结构与功能的重要工具之一。不仅研究了糖基化途径，还通过动力学实验发现AknT蛋白可以促进 AknS蛋白的催化效率。还通过比较各种糖核苷酸类化合物与AknK的反应动力学而推断该酶天然底物不是紫红糖胺胸苷二磷酸而可能是玫红糖胸苷二磷酸。

传统观点认为糖基转移酶催化功能仅是将活化的糖基转移到目标分子上，发现了糖基转移酶的新功能。还发现一种糖基转移酶在胸苷三磷酸（TTP）的存在下能够将抗生素上的糖基水解下来，类似于糖基化的逆反应。而且这个酶的耐受性比较好，能催化将多种糖核苷酸上的糖基连接到抗生素骨架上。基于上述两点，成功的发现了糖和抗生素骨架的置换反应，从而为抗生素换上新的糖基以及各种抗生素之间交换糖基提供了一种策略。

（3）作为探针在生物机理研究中的应用

点击化学在生物机理方面的研究发挥越来越重要的作用，此类方法主要是通过基团修饰生化分子，然后在原位通过点击化学将目标分子标记，从而进行机理研究。在糖核苷酸类化合物中也有相关应用。

随着更多糖基化功能的发现与应用，各种关于糖的生物合成、糖基转移酶以及糖基化意义等的研究会越来越多。糖核苷酸作为此领域多种酶的天然底物，在生物化学和化学生物学中将发挥越来越重要的作用。