O-GlcNAc修饰：探索蛋白糖基化修饰的新视角
2021-10-29
中科新生命
1937
许多重要生命过程不仅受蛋白表达调控，还受到蛋白翻译后修饰调控，因此翻译后修饰已成为生物学研究中的重要内容。蛋白糖基化修饰是广泛分布且极为重要的一种修饰类型，其广泛参与了多种生理疾病的发生发展，且与抗体药物等临床应用密切相关。
作为翻译后修饰中的研究热点，糖基化修饰由于其位点及糖链结构的多样性，也一直是大规模修饰蛋白质组学分析难点。近年来一种细胞内的糖基化修饰逐渐被大家所认识，这就是氧连接的N-乙酰葡糖胺修饰（O-GlcNAc），它指的是在蛋白质丝氨酸（S）、苏氨酸（T）上通过O-糖苷键连接单个N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)。目前已发现O-GlcNAc与多种重大疾病发展密切相关，其正成为糖基化研究热点之一。另外，随着质谱技术的发展，O-GlcNAc糖基化修饰将绽放出新的花蕾。
~四大产品特色~
特色一：创新研究热点，应用潜力无限
越来越多的机制探究发现O-GlcNAc修饰在应激免疫、转录调控等过程，肿瘤、心血管等重大疾病中发挥了重要功能，使其成为糖组学研究的前沿热点。然而由于O-GlcNAc的糖基化修饰低丰度易水解等特点使得以往分析充满了挑战，故大规模鉴定O-GlcNAc蛋白和位点亟需解决，其重要生物学意义及调控功能也亟待探索。综上所述，O-GlcNAc修饰组学研究具有非常高的新颖性及创新性，应用潜力无限。
O-GlcNAc功能与机制亟待探究
特色二：进口金标抗体富集，保证实验过程稳定性
修饰蛋白质组分析难点在于，修饰肽段相对于非修饰肽段丰度较低，尤其是O-GlcNAc修饰，其含量丰度远不如磷酸化修饰，因此选择可靠稳定的修饰肽段富集抗体成为整个研究中极为重要的一环。中科新生命采用CST (Cell Signaling Technology)进口金标抗体、同时基于高标准的修饰肽段富集操作流程，保证O-GlcNAc修饰蛋白质组实验过程的稳定性。
O-GlcNAc糖基化修饰组分析流程
特色三：4D前沿技术平台, 发现更多未知O-GlcNAc位点
基于新一代4D质谱平台，在传统3D分离（保留时间、质荷比、离子强度）基础上，增加了第四维离子淌度的分离，为检测能力及修饰位点精确定位提供了保证。我们前期测试结果表明，在动物组织样本中单针分析已达到O-GlcNac位点近400的鉴定深度，这为发现更多新的O-GlcNAc位点带来可能，为探究O-GlcNAc对蛋白功能的调控作用带来更多保证。
特色四：O-GlcNAc位点与糖型全部分析，可与磷酸化一站式联合分析
O-GlcNAc修饰组的富集抗体通过针对性富集O-GlcNAc修饰完整糖肽，后续无需切糖操作，即可进行位点与糖型的同时定性定量分析。
此外，对于进一步研究O-GlcNAc与磷酸化的crosstalk关系，中科新生命也可提供O-GlcNAc+磷酸化一站式联合分析服务。
~应用方向推荐~
应用方向一: 代谢相关疾病（肿瘤、心血管、糖尿病）
O-GlcNAc修饰是营养应激感受器，其合成是通过己糖胺生物合成途径（HBP）进行，利用葡萄糖、乙酰辅酶A、谷氨酰胺和UTP产生UDP-GlcNAc。因此当外界营养条件或应激环境变化时，会导致许多功能蛋白上O-GlcNAc发生变化。故O-GlcNAc影响了代谢相关的多种重大疾病，介导了肿瘤、心血管、糖尿病代谢、免疫应激等过程的发生发展。
O-GlcNAc糖基化影响生理及疾病的发生发展
应用方向二: O-GlcNAc+磷酸化联合分析
由于O-GlcNAc与磷酸化修饰均发生在蛋白的Ser/Thr上，因此他们之间形成“阴阳”关系，已有研究证明两种修饰在诸多功能蛋白上存在着频繁的crosstalk。例如，两种修饰发生在同一个修饰氨基酸上，两者间形成竞争拮抗关系。此外，还发现两种修饰能发生在相近修饰位点上，共同影响蛋白功能。因此，O-GlcNAc+磷酸化联合分析可从“阴阳”两面完整探究蛋白功能，增加研究的创新亮点。
O-GlcNAc糖基化与磷酸化修饰的crosstalk
~应用案例~
1. 首次利用O-GlcNAc修饰组揭示滋雄激素信号紊乱干扰胎盘滋养层发育的机制
2021，IF: 8.116
（点击文章题目查看详细解读）
2. O-GlcNAc：参与果蝇胚胎早期发育的调控
2017，IF:12.154A mutant O-GlcNAcase enriches Drosophila developmental regulators
3. O-GlcNAc+磷酸化：动态调控春化作用介导小麦开花
2019, IF:6.035
The Protein Modifications of O-GlcNAcylation and Phosphorylation Mediate Vernalization Response for- Flowering in Winter Wheat
