一个主要的翻译后修饰是糖基化。糖基化是单糖和寡糖通过糖苷键连接到蛋白质主链上。据估计，超过 80% 的血浆蛋白是糖基化的。
有两种主要类型的糖基化：
N-连接-糖单元通过天冬酰胺残基的酰胺氮连接； andO-linked - 糖单元通过羟基连接丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸或羟脯氨酸残基。其他糖苷键包括与半胱氨酸的 S 键和与色氨酸的 C 键。
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A glycoprotein showing post-translational modifications寡糖链显示在spacefill （球）和多肽在橙色（色带）中。连接寡糖的 Asn 残基以蓝色显示。寡糖序列以两个 N-乙酰葡糖胺残基（黄色）开始，并有其他几个单糖附加残留物（红色）。
将特定糖残基添加到多肽中的单个氨基酸不是随机事件。一般认为每种多肽糖基转移酶识别特定的氨基酸序列基序。 N-连接糖基化发生在共有序列-Asn-Xaa-Ser/Thr/Cys 中的天冬酰胺处，其中 Xaa 不是脯氨酸。类似地，C-糖基化发生在基序 -Trp-Xaa-Xaa-Trp 或 Trp-Ser/Thr-Xaa-Cys 中的色氨酸残基处。没有已知的 O-糖基化基序，但已知 O-糖基化在具有高比例丝氨酸、苏氨酸和脯氨酸残基的序列中更有可能。
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这种蛋白质糖基化复杂性的结果是因为糖基化过程不受直接基因控制。相反，糖基化是一个精细控制的过程，它取决于各种糖基转移酶、单糖和前体的可用性和活性。
更间接地，各种激素的水平，如促甲状腺激素和视黄醇（维生素 A），也通过多种细胞类型依赖性效应。结果是，在不同发育时期或来自不同组织的相同蛋白质可能具有不同的聚糖链。
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