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特异性不再遥不可及之时

Rajan Burt、Samuel Myers 以及来自 La Jolla 免疫学研究所、博德研究所、Cell Signaling Technology 和耶鲁大学的同事联合其专业知识,成功开辟了一条鉴定普遍存在的蛋白质修饰—— O-GlcNAc 糖基化的新途径。 

 

这是一个年代久远的故事,因为在几乎 40 年前的1984 年,Torres 和 Hart 鉴定了简单糖或单糖 O-GlcNAc。O-GlcNAc 是最常见的翻译后修饰 (PTM) 之一,存在于细胞(包括细胞核、细胞质和线粒体)内部的蛋白质各处。请不要与高度复合的 N-连接糖混淆,这些糖存在于面向胞外环境的蛋白质上,而 O-GlcNAc 是一种简单单糖,参与最复杂的生物学通路,这些通路涉及对转录、应激反应、翻译、蛋白质降解和稳态的表观遗传调节。

 

由于 O-GlcNAc 作为细胞营养水平感受器发挥作用,因此充当多条信号转导通路的整合器。值得注意的是,细胞级 O-GlcNAc 糖基化仅受两种蛋白控制,即,向丝氨酸和苏氨酸残基添加单糖的 OGT 以及酶促去除 PTM 的 OGA。更新、更全面的信号转导模型摒弃了仅为线性的激活与抑制模型,而转向合并多条通路的模型以及反馈与交互作用多重模型。这一定程度上解释一种 PTM 可能如何涉及看似不同的疾病如人类糖尿病、神经退行性疾病和癌症。

 

了解 O-GlcNAc 在生物学和疾病中作用的关键是可靠地鉴定 PTM。Cell Signaling Technology 的科学家们已经创造出灵敏、特异性兔单克隆抗体的混合物,这种混合物可以在一个步骤免疫沉淀源自亲本蛋白质的 O-GlcNAc 糖基化肽。这种基于抗体的新工具配合博德研究所科学家们取得的质谱分析法进展,允许在一个富集步骤中识别 1000 多个唯一 O-GlcNAc 糖基化位点。

 

此外,O-GlcNAc 抗体的灵敏度和特异性体现为相比其差向异构体 O-GalNAc ,对 O-GlcNAc 有强烈偏好性。该技术可轻松用于天然的 O-GlcNAc 修饰肽,从而允许研究者在体内 探索 O-GlcNAc 问题以及可能从患者衍生的样本探索此类问题。因此,未借助用复杂且耗时的化学衍生、所用样本比先前实验少 10 倍连同质谱仪时间明显更少的情况下,本研究实展示了高度特异性试剂和创新性质谱分析法在创建发现途径方面的协同作用。

 

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Charles F
Charles F
Chuck Farnsworth 是蛋白质组学应用科学家;他的重点是帮助世界各地的科学家使用 CST 的蛋白质组学试剂盒获得最好的数据。与孩子们一起露营并在佛蒙特州的疯狂河谷观星是他最喜欢做的事情。

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