结缔组织基质中蛋白质与多糖以共价和非共价键相连构成多种巨大分子称为蛋白多糖(proteoglycans)或粘蛋白(mucoproteins)。其分子组成以多糖链为主，蛋白质部分所占比例较小。往往一条多糖链上联结多条多肽链，分子量可达数百万以上。
一、化学结构
蛋白多糖中的多糖链为杂多糖，因其组成成分中均含氨基已糖，所以称为氨基多糖或糖胺聚糖(glycosaminoglycans)。人体组缔组织中常见的氨基多糖包括透明质酸(hyaluronic acid)、硫酸软骨素(chondroitin sulfate)、硫酸角质素(keratan sulfate)和肝素(heparin)等。 其中硫酸软骨素B又称为硫酸皮肤素(dermatan sulfate)。各种糖胺多糖的结构单元为二糖单位，均含有乙酰氨基已糖和糖醛酸(硫酸角质素例外，不含糖醛酸而代之以半乳糖)。除透明质酸外都含硫酸。因而糖胺多糖为酸性，加之分子大具有粘性，故又称为酸性粘多糖(acidmucopolysaccharide,AMPS)。
蛋白多糖亚单位由一个核心蛋白(core protein)和共价连接其上的糖胺多糖组成，后者主要为硫酸角质素和硫酸软骨素。人体中有多种不同的核心蛋白，分子量达200～300kD，是所有组织细胞中分泌的最大的一种多肽。核心蛋白高度伸展N-末端，形成一球状区，约60-70kD，非共价连接于透明质酸链上，另一种约40-60kD的连接蛋白(link protein)参与稳定球状区与透明质酸链的非共价连接。核心蛋白及多糖组成的亚单位可分为三区：
(一)N-端区：包括球状连接区，含有较少的寡糖链。
(二)富含寡糖区：为硫酸角质素寡糖链的主要附着区。寡糖链共价连接于核心蛋白分子中丝氨酸和苏氨酸残基侧链氧原子上。
(三)C-末端区：富含硫酸软骨素。通过半乳糖半乳糖木糖三糖连接于核心蛋白的丝氨酸残基。
蛋白多糖的透明质酸主链长度为4000～40，000，可附着上百个核心蛋白，每条核心蛋白可结合50条硫酸角质素链和100条硫酸软骨素链，由此可见蛋白多糖分子巨大，分子量可高达数千万。