N-結合型グリコシル化
N-結合型糖鎖の生合成は3つの主要な段階を経て行われる。
ドリコール(英語版)結合型前駆体オリゴ糖の合成
タンパク質への前駆体オリゴ糖の転移
オリゴ糖のプロセシング
オリゴ糖の合成、転移、初期のトリミングは小胞体で行われ、その後の糖鎖のプロセシングと修飾はゴルジ体で行われる。
N-グリカンの構造は多様であるが、すべて共通の経路で合成されるため共通したコア構造を持つ。コア構造は本質的には2つのN-アセチルグルコサミンと3つのマンノースから構成される。その後コア構造はさらに修飾され、多様なN-グリカン構造が形成される。
しかしながら、こうした系で産生される糖鎖はヒトで産生される糖鎖とは異なる場合があり、例えば、ヒト細胞はN-アセチルノイラミン酸(Neu5Ac)を含む糖鎖のみを産生するのに対し、こうした細胞はNeu5AcとN-グリコリルノイラミン酸(英語版)(Neu5Gc)の双方でキャップされている場合がある。さらに、動物細胞はガラクトース-α-1,3-ガラクトースエピトープを含む糖タンパク質を産生する場合があるが、これはα-galアレルギーを持つヒトにアナフィラキシーショックを含む重篤なアレルギー反応を引き起こす可能性がある。
遺伝子ノックアウトによってこうした糖鎖構造を産生する経路を消失させるなど、いくつかのアプローチによってこうした欠点は対処されている。さらに、ヒト様のN-結合型糖鎖を持つ治療用糖タンパク質を産生するよう、発現系の遺伝的改変も行われている。こうした発現系には、ピキア酵母Pichia pastoris、昆虫細胞株、植物、細菌のものも存在する。