IF 40+顶刊宠儿？搭上O-GlcNAc糖基化快车，横扫肿瘤&作物两大领域！

O-GlcNAc糖基化修饰是在蛋白质的丝氨酸/苏氨酸残基的羟基氧原子上连接单个N-乙酰葡糖胺（GlcNAc)的一种动态可逆翻译后修饰。作为一种简单的单糖修饰，它也是目前研究最广泛的O-糖基化修饰类型。O-GlcNAc糖基化由N-乙酰氨基葡萄糖转移酶（OGT）催化，去糖基化由N-乙酰葡萄糖苷酶（OGA）催化。O-GlcNAc糖基化可在多个水平上调节蛋白质功能，包括酶活性、能量代谢、细胞周期、转录活性、亚细胞定位、分子间相互作用和蛋白酶体降解等，堪称“作战指挥中心”。

近年来，O-GlcNAc糖基化修饰因其重要的生理功能成为顶刊研究热潮，发表了大量高水平研究成果。这些研究成果不仅为理解疾病的复杂机制提供了新视角，更为开发新型诊疗策略提供了新方向。

本文精选了客户在 Signal Transduction and Targeted Therapy（IF 40.8）、Cell Metabolism（IF 27.7）、Plant Biotechnology Journal（IF 11.2）和 New Phytologist（IF 8.3）发表的4项突破性成果，涵盖肿瘤机制与植物胁迫响应，系统揭示该修饰在疾病发生与作物适应性中的分子开关作用。从基础机制探索到转化应用，这些突破性进展为疾病靶点开发与农业精准设计提供新范式。期待这些案例能为您的科研工作带来启发，助力2025年的科研加速进阶！

发表期刊：Signal Transduction and Targeted Therapy（IF40.8）

研究内容：乙肝病毒（HBV）感染是肝细胞癌（HCC）的主要危险因素，但其致病机制仍有待探索。RNA N⁶ - 甲基腺苷（m6A）阅读器 YTH（YT521-B 同源）结构域 2（YTHDF2）在 HCC 进展中起关键作用。然而，YTHDF2 在 HBV 相关 HCC 中的功能和调控机制在很大程度上仍不清楚。在这里，研究者发现 HBV 感染后 YTHDF2 的 O-GlcNAc 糖基化显著增加。O-GlcNAc 转移酶（OGT）介导的 YTHDF2 丝氨酸 263 位点的 O-GlcNAc 糖基化通过抑制其泛素化，增强了其蛋白质稳定性和致癌活性。机制上，YTHDF2 以 m⁶A 依赖的方式稳定微小染色体维持蛋白 2（MCM2）和 MCM5 转录本，从而促进细胞周期进展和 HBV 相关 HCC 的肿瘤发生。此外，用 OGT 抑制剂 OSMI-1 靶向 YTHDF2 的 O-GlcNAc 糖基化，可显著抑制 HCC 进展。总之，研究结果揭示了 YTHDF2 的一种新的调控机制，并突出了 YTHDF2 的 O-GlcNAc 糖基化在 RNA m⁶A 甲基化和 HCC 进展中的重要作用。对该分子通路的进一步描述，有可能产生抑制 HBV 感染导致的 HCC 进展的治疗靶点。

发表期刊：Cell Metabolism（IF27.7）

研究内容：很多研究发现果糖在不同癌症中有促瘤作用。高果糖饮食对肝细胞癌(HCC)的影响和病理机制仍不清楚。研究人员使用自发和化学诱导的HCC小鼠模型检测了果糖补充对野生型C57BL/6小鼠HCC进展的影响。研究发现高果糖饮食诱导尿苷二磷酸-N-乙酰氨基葡萄糖(UDP-GlcNAc)和O- GlcNAc水平升高促进了HCC的发展。非靶向代谢组学和稳定同位素示踪显示，在果糖治疗下，微生物来源的乙酸盐上调谷氨酰胺和UDP-GlcNAc水平，并增强HCC蛋白O- GlcNAc。GlcNAc的全局分布显示真核延伸因子1A1的高O- GlcNAc促进细胞增殖和肿瘤生长。靶向谷氨酸氨连接酶或O-连接的N-乙酰氨基葡萄糖转移酶(OGT)显著阻止了高果糖摄入小鼠的HCC进展。简言之，高果糖饮食通过微生物醋酸盐诱导的高氧糖酰化作用促进HCC进展。

发表期刊：Plant Biotechnology Journal（IF11.2）

研究内容：蛋白质的翻译后修饰使细胞能够通过控制蛋白质功能对动态刺激做出迅速反应。在高等植物中，SPINDLY（SPY）和SECRET AGENT（SEC）是两种突出的O-糖基化酶，它们具有独特和重叠的作用；然而，它们的O-糖基化对果实成熟的影响和潜在机制在很大程度上仍然未知。使用slspy 突变体和两个SlSPY-OE 柱系，发现SlSPY 在果实成熟中的积极作用提供了生物学证据。证明 SlSPY 通过改变番茄中的乙烯反应来调节果实成熟。为了进一步研究潜在机制，确定了乙烯信号 ETHYLENE INSENSITIVE 2（EIN2）的中心调节因子作为SlSPY 相互作用蛋白。SlSPY 促进 SlEIN2 的稳定性和核积累。质谱分析进一步确定SlEIN2 具有 O-聚糖修饰的两个潜在位点 Ser771和Thr821。进一步的研究表明，SlEIN2对SlSPY 调节西红柿果实成熟至关重要。总的来说，研究结果揭示了SlSPY 在水果中的一种新的调节功能，并为SlSPY-SlEIN2模块在番茄果实成熟中的作用提供了新的见解。

发表期刊：New Phytologist（IF8.3）

研究内容：植物通过生理和生化水平的适应来应对冷胁迫，从而维持生长和发育。然而，微调冷信号的分子机制在很大程度上仍不为人知。研究人员通过使用 SlSEC1 和 SlC3H39 敲除及过表达番茄株系，研究SlSEC1-SlC3H39模块在耐寒性中的功能。串联 CCCH 锌指蛋白 SlC3H39 负调控番茄的耐寒性。SlC3H39 与 3' 非翻译区（UTR）中的富AU元件结合，诱导mRNA 降解，并在转录后水平调控基因表达。作者进一步验证了 SlC3H39 参与多种冷响应基因的转录后调控。O-连接的N-乙酰氨基葡萄糖转移酶 SlSEC1 与 SlC3H39 蛋白发生物理互作，并负调控番茄的耐寒性。进一步研究表明，SlSEC1 对 SlC3H39 蛋白的稳定性至关重要，并维持 SlC3H39 在耐寒性中的功能。遗传分析表明，在耐寒性方面，SlC3H39 位于 SlSEC1 的上位。研究结果表明，SlC3H39 通过结合冷响应 mRNA的3'UTR并减少这些转录本，通过转录后调控负向调节植物的耐寒性。SlSEC1 促进 SlC3H39的O-GlcNAc 修饰状态，并维持 SlC3H39 在耐寒性中的功能。综上所述，研究人员提出了一个SlSEC1-SlC3H39 模块，该模块使植物能够平衡防御反应和生长过程。