糖链的结构具有惊人的多样性、复杂性和微观不均一性。其一级结构不仅包括糖基的排列顺序，还包括各糖基的环化形式、各糖基本身异头体的构型、各糖基间的连 接方式以及分支结构的位点和分支糖链的结构。另外，人们已经认识到，生物体内的糖链特别是功能性糖链的合成，往往与蛋白质合成同时在内质网上进行，其合成 速度不仅与基因表达有关，也与催化糖链形成的糖基转移酶和糖苷酶的活性有关，由此合成的糖链存在着明显的种间特异性、组织特异性和发育特异性。因此，目前 天然糖链结构的研究重点主要是对催化糖链形成的酶的研究。
功能的研究
糖复合物中糖链的功能多种多样，如从空间上调节糖复合物的空间结构，保护多肽链不被蛋白酶水解、防止与抗体识别等。近年来的研究表明，糖链作为信息分 子涉及多细胞生命的全部空间和时间过程，如精卵识别、组织器官形态形成、老化、癌变等，在血液和淋巴循环中起着动态的更为灵敏的信号识别和调控作用，涉及 多种疾病的发生过程，如炎症和自身免疫病等。关于糖链的生物学作用，有如下的一般规则：很难预知某一特定的糖链的功能和对生命体的重要性；同一寡糖序列在 生物体的不同部位和不同的个体发育阶段有不同的功能；较为专一的生物学作用通常是通过不寻常的序列或常见序列的不寻常表达或修饰介导，而这些特殊的糖链也 常是毒素和病原体的识别目标。糖链功能研究中构效关系的形成，目前只能逐个地分别研究。
在生物信息传达作用的研究
目前人们已经发现许多糖链特别是糖缀合物在生物信息传达中发挥着重要作用，如在糖蛋白（目前研究的重点）中，糖链对蛋白质的功能起修饰作用，通过影响 蛋白质的整体构象而影响由构象决定的所用功能，如正确折叠、细胞内定位、抗原性、细胞-细胞黏附和结合病原体等。人们已经证明了血型的决定物质是糖链，在 神经组织及大脑中更是存在大量的糖脂，但其生理意义仍了解不多。蛋白聚糖有维持或抑制细胞生长以及在正常发育和病理条件下结合、贮存及向靶细胞释放生长因 子和参与信号转导等作用。细胞表面糖复合物上的糖链是信息功能的承担者，发挥着细胞-细胞和细胞-胞外基质信息传递的作用。
糖链与微生物感染的研究
研究表明，病原菌在哺乳动物组织细胞靶位上的黏附是感染的关键步骤。大多数微生物在细胞表面的黏附是由糖链介导的，有多种糖缀合物及糖链广泛存在于微 生物中，这些糖链常在微生物与动植物的相互作用中起至关重要的作用，病原微生物细胞外膜上的糖链也往往是感染的毒力因子，如幽门螺杆菌感染通常与胃炎有 关，它主要定植于胃黏膜层，但也能直接与表达O型血抗原的Leb糖链的胃上皮细胞相互作用，故O型血人群幽门螺杆菌感染率高于A型或B型血者。
糖链在免疫系统中作用的研究
哺乳动物中，几乎所有与免疫相关的关键分子都是糖蛋白。日本Kobata与英国牛津大学Dwek研究组合作多年后证实，由于类风湿关节炎患者的体内半 乳糖基转移酶对底物亲和力低，使其IgG上的糖链缺乏半乳糖，引起IgG构象变化，导致糖链被甘露糖结合凝集素识别，在血管、关节等处沉积，激发补体免疫 反应，使补体攻击关节腔而产生风湿。甘露糖结合凝集素是一种能模拟许多IgM、IgG和C1q等抗体功能的三联体凝集素，不仅被视为抵御细菌感染的第一道 防线，而且还参与其他一系列生命活动，包括疾病的调控。
糖链与代谢疾病的研究
许多细胞生理功能所必需的蛋白质是糖基化修饰的，糖基化的不同又常导致蛋白功能的改变，许多疾病与细胞表面糖基化的改变有关。影响人类健康的主要疾病 均与糖缀合物糖链的合成与代谢相关，然而我们对疾病和发育过程中糖缀合物结构与功能关系的理解还非常有限。另外，蛋白质组学、基因组学和糖组学的现代研究 方法研究糖基化与疾病的关系也将极大地推动糖生物学研究。
糖链在细胞黏附和迁移过程中作用的研究
细胞的黏附和迁移是由糖链来调控的，糖链在细胞癌变和迁移中起重要作用。因此，糖链结构的研究在癌症诊断及预防上有极高应用价值，用糖类或其衍生物抑制癌瘤的生长与转移，已在动物实验中取得明显效果，未来用于人类肿瘤治疗有乐观的前景。
