O-连接的N-乙酰葡糖胺糖蛋白的研究进展

O-连接的N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)修饰是普遍存在的翻译后修饰。已有许多的蛋白被发现是O-GlcNAc蛋白。目前,许多分析方法可以检测O-GlcNAc,将其从内膜系统的多种糖基化中区分出来。O-GlcNAc修饰在细胞事件中发挥着重要的功能,O-GlcNAc的调控异常可能会引起某些人类疾病,如癌症、阿尔茨海默病和II型糖尿病。杆状病毒GP41蛋白也是糖蛋白,它介导芽殖型病毒粒子(budded virus,BV)的核衣壳通过胞核。O-GlcNAc的调控研究为探讨GP41蛋白O-Glc-NAc的调控作用提供了参考模式。

O-连接N-乙酰葡糖胺转移酶抑制剂的筛选与活性分析

利用药物发现软件Discovery Studio 4.5(DS),以基于结构的虚拟筛选天然产物化合物库的方法,获得O-连接N-乙酰葡糖胺转移酶(OGT)天然产物抑制剂阿曼托双黄酮(AF).AF能够在体外抑制OGT的酶活.分子动力学(MD)模拟实验结果表明,AF能够稳定结合在OGT蛋白的底物结合口袋中,并与口袋附近多个氨基酸形成氢键.细胞内活性检测结果表明,AF能够有效抑制蛋白质的O-GlcNAc修饰,具有良好的OGT抑制活性.

转化N-乙酰-D-葡糖胺产油真菌的筛选

对21株真菌利用甲壳素解聚产物N-乙酰-D-葡糖胺(NAG)为碳源积累油脂的能力进行了筛选。碳源同化实验得到可同化NAG的真菌7株,进一步筛选出能利用NAG积累油脂的酵母3株。摇瓶实验表明,C.albidus ATCC 56298和T.fermentans CICC 1368利用NAG发酵菌体油脂含量可分别达到67%和48%。气相色谱分析表明菌油富含棕榈酸、硬脂酸和油酸,与常规植物油脂的脂肪酸组成相似。研究结果拓宽了微生物油脂发酵的原料。

O⁃连接⁃N⁃乙酰葡糖胺糖基化蛋白质的富集方法

O-连接-N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)糖基化修饰是将N-乙酰葡萄糖胺添加到细胞核和细胞质蛋白质的丝氨酸和苏氨酸残基上的一种丰富的、独特的翻译后修饰,与癌症、神经退行性病变和糖尿病等疾病密切相关。明确O-GlcNAc修饰位点是探究其在相关疾病中调控机制的前提,同时也是临床诊断和靶向干预的关键。本文介绍了近年来O-GlcNAc糖基化修饰与疾病之间的关系以及相关修饰位点的富集方法,包括抗体和凝集素、化学酶法、亲水作用液相色谱法和非天然糖代谢标记等;此外,“凹凸理论”、“定点活化”等靶向标记特定组织内蛋白质的糖基化修饰策略已成为当前研究热点,同时基于“一石多鸟”的多功能酶法标记,以及“一锅法”分析多种糖链结构等方法也将极大促进糖蛋白组学的快速发展。总之,开发更加高效、特异的糖蛋白富集策略,将对阐明包括O-GlcNAc在内的异常糖基化修饰在相关疾病中的调控机制具有重要的研究意义。

壳聚糖及N-乙酰-D-葡糖胺在食品工业中的应用前景广阔

本文叙述了壳聚糖及N-乙酰-D-葡糖胺的性质、用途、国内外生产概况、生产方法及市场前景。

窖蛋白-1通过增强氧连接的N-乙酰葡糖胺糖基转移酶表达诱导小鼠肝癌细胞的迁移和侵袭

窖蛋白-1(caveolin-1,Cav-1)是胞膜窖的主要结构和功能蛋白质,参与调控多种细胞信号转导过程。然而,Cav-1调节蛋白质糖基化修饰和肿瘤转移作用机制尚不明确。本研究在小鼠肝癌细胞中证明,Cav-1能够促进蛋白质的氧连接的N-乙酰葡糖胺(O-linked N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)糖基化及其O-GlcNAc转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)的表达,增强了小鼠肝癌细胞的迁移和侵袭潜能。RT-qPCR、Western印迹和双荧光素酶报告基因结果显示,Cav-1通过下调转录因子RUNX2表达,抑制了miR24的转录(P<0.05)。随后研究结果表明,miR24能够靶向Ogt mRNA 3′-UTR并抑制其表达(P<0.05)。这使得Cav-1通过RUNX2/miR24正向调控OGT的表达和O-GlcNAc糖基化,最终导致小鼠肝癌细胞迁移和侵袭潜能增加。这些结果揭示了Cav-1调控糖基转移酶OGT表达和蛋白质O-GlcNAc糖基化的新机制,为肝癌的发生发展机制研究提供了新的理论和实验依据。

高效液相色谱法对N-乙酰-L-酪氨酸生产工艺的中间物监控分析

为了探讨在生产N-乙酰-L-酪氨酸时,中间物料对产品质量的影响,试验研究了在采用乙酸酐乙酰化生产N-乙酰-L-酪氨酸过程中,对中间产生物料L-酪氨酸、N-乙酰-L-酪氨酸和N,O-二乙酰-L-酪氨酸的中控分析并测定它们的含量。具体方法是:把样品用超纯水稀释100倍后,在色谱柱(C_(18),150mm×4.6mm,5μm)上进行分离,以10mmol·L^(-1)磷酸盐(pH3.0)-甲醇(60:40,V/V)为流动相进行等度洗脱,在波长270nm处进行紫外检测。结果表明:L-酪氨酸、N-乙酰-L-酪氨酸、N,0-二乙酰-L-酪氨酸的质量浓度分别在10~1000mg·L^(-1),10~1000mg·L^(-1),50~1000mg·L^(-1)内与对应的峰面积呈现线性关系,检出限(3S/N)分别为1.1mg L^(-1),1.2mg·L^(-1),14.0mg·L^(-1);对实际样品进行加标回收试验,回收率分别在98.4%~105.0%,98.5%~100.8%,98.9%~100.5%之间,测定值的相对标准偏差RSD(n=6)分别为1.8%、0.7%和0.9%,均小于2.0%。说明所建立的高效液相方法切实可行,重现好,精密度高,可用于乙酰酪氨酸生产工艺中间物的监控分析。

甲壳胺及N—乙酰葡糖胺抑制人成纤维细胞增殖的研究

本文报道了甲壳胺及N—乙酰葡糖胺对体外培养的人成纤细胞的抑制作用以及甲壳胺在动物体内的生物降解。研究结果表明,N—乙酰葡糖胺和甲壳胺的抑制作用分别为ID_(50)=16.35mg/L,和ID_(50)=69.59mg/L;经过25d和18d兔体内埋植观察,甲壳胺分子量下降分别约为17％和6％。这一现象提示,甲壳胺在长效抑制人纤维增殖方面有潜在的应用价值。

多肽:N-乙酰氨基半乳糖转移酶-2在不同肿瘤组织中mRNA的表达差异

目的 :观察三种不同肿瘤组织中ppGalNAc T2的表达差异 ;方法 :本文采用RT PCR方法从mRNA水平上研究其表达 ,同时在同一反应管中进行内对照 β 微球蛋白的扩增以进行半定量分析 ;结果 :ppGalNAc T2在不同肿瘤组织中 ,其在肿瘤部分、癌旁部分与正常部分的表达水平不具有一致性 ;结论 :ppGalNAc T2具有组织特异性 ;不同肿瘤组织的糖基转移酶作为肿瘤标志基因有待进一步的研究。

多肽:N-乙酰氨基半乳糖转移酶2真核表达载体的构建及在SHG-44细胞的表达

目的 :为探讨O 糖基化在肿瘤发生发展及转移中的作用和功能 ,构建pcDNA3/ppGalNAc T2真核表达质粒并转染人神经胶质瘤细胞SHG 4 4。方法 :采用PCR技术从pDONR2 0 1 T2得到ppGalNAc T2全长编码序列 ,亚克隆至真核表达载体pcDNA 3 1,脂质体介导基因转染人神经胶质瘤细胞SHG 4 4细胞 ,采用RT PCR法检测重组质粒的表达。结果 :酶切图谱分析和基因测序证实pcDNA3 1 T2真核表达质粒构建成功。RT PCR显示转染细胞有T2的表达。结论 :成功构建了真核表达载体pcDNA3 1 T2 ,并成功转染入SHG 4 4细胞 ,为进一步研究ppGalNAcT2的功能奠定了基础。

葡糖酰胺(O-GlcNAc)修饰:细胞内糖基化的前世今生

糖基化是一种古老的蛋白质翻译后修饰,常见于细胞外的糖被结构和细胞内部的内质网和高尔基体内。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(O-linkedβ-N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)。它是唯一发生在细胞内的参与信号转导的糖修饰,一般发生于细胞质和细胞核中。自从20世纪80年代发现O-GlcNAc以来,生物学家和化学家一直在研究它修饰的位点和行使的生物学功能。O-GlcNAc修饰发生在丝氨酸和苏氨酸上,因此可以与磷酸化之间形成阴阳关系并参与信号转导过程。但由于其低丰度易水解的特点导致难以鉴定位点,又使研究人员难以见其真容。本文将回顾O-GlcNAc修饰的发现历史,介绍近年来发展的化学生物学手段对其位点的鉴定,并着重阐释该修饰在细胞周期以及表观遗传等生物过程中的功能。随着学科交叉及质谱技术的发展,古老而弥新的糖基化修饰将绽放出新的花蕾。

O-GlcNAc修饰在糖尿病心肌病中的作用及机制研究进展

糖尿病是一种慢性代谢性紊乱疾病。据统计,我国2021年糖尿病患者数量已高达1.41亿[1]。糖尿病引发的心血管意外已成为患者死亡的主要原因,且死亡率明显高于非糖尿病患者[2]。糖尿病心肌病(diabetic cardiomyopathy, DCM)是一种因长期高血糖引起的心脏结构和功能异常的疾病,与多种信号通路有关。

从蛋白质糖基化的结构到功能:以丝氨酸/苏氨酸O-(N-乙酰)葡糖胺修饰为例

糖基化作为一种重要的翻译后修饰广泛存在于蛋白质上,对蛋白质的结构和功能具有重要的调控作用。这些糖基化可以发生在各种氨基酸侧链上,且具有很高的结构多样性。然而,在生命科学与化学生物学相关学科的本科生教学中,蛋白质的糖基化修饰却常常被忽略。基于对丝氨酸/苏氨酸O-(N-乙酰)葡糖胺修饰愈发深入的了解,本文将从该修饰的发生、特性和生物学功能等方面进行阐述,通过与磷酸化修饰这一普遍存在的修饰模式的比较,阐明其对于教学和科研的重要性。

利用N-乙酰葡糖胺糖苷酶在乳酸乳球菌表面展示超氧化物歧化酶

分别将乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)N-乙酰葡糖胺糖苷酶基因(acmA)的信号肽序列(ss)、C-末端结构域(cA)及全长基因,与来自大肠杆菌(Escherichiacoli)的超氧化物歧化酶(SOD)基因sod构建成融合基因ss-cA-sod和acmA-sod,并连接于表达载体pMG36K,然后导入乳酸乳球菌ATCC11454菌株,获得了能在细胞表面展示SOD的重组工程菌MB193和MB194。经SDS-PAGE验证,重组菌MB193和MB194可分别表达产生分子量约为46和64kD的融合酶蛋白cA-SOD和AcmA-SOD。通过黄嘌呤氧化酶法测定MB193和MB194菌株的全细胞Mn-SOD酶活力分别为(2.63±0.51)U/mL和(3.51±0.64)U/mL,明显高于仅在细胞内表达产生SOD的对照重组菌MB192的酶活性(1.53±0.38)U/mL,且表达融合酶AcmA-SOD的重组菌MB194具有最大的表面展示效率(56.4%)。

结核分枝杆菌UDP-N-乙酰葡糖胺生物合成及抗结核药物靶标

结核分枝杆菌是结核病的致病菌。UDP-N-乙酰葡糖胺是结核分枝杆菌细胞壁的重要糖基供体及前体分子,其生物合成由三种酶催化的四步反应完成。磷酸葡糖胺变位酶GlmM催化第二步反应,GlmU双功能酶催化最后两步反应。glmM及glmU基因敲除分别导致细菌细胞壁受损、细菌裂解及死亡,因此,GlmM和GlmU可作为研发抗结核新药的作用靶标。建立GlmM及GlmU酶活性检测方法、揭示其酶学特性、解析GlmU的晶体结构,便于人们筛选及定向设计酶抑制剂,以期发现新一代抗结核药物。

O-GlcNAc糖基化修饰在糖尿病性白内障中的作用

目的:分析O-连接N-乙酰氨基葡萄糖(O-GlcNAc)修饰在年龄相关性白内障和糖尿病性白内障晶状体前囊膜中的表达变化,探讨O-GlcNAc糖基化修饰在糖尿病性白内障中的作用。方法:以糖尿病性白内障患者54例56眼和年龄相关性白内障患者115例120眼的晶状体前囊膜为研究对象,利用免疫印迹技术检测年龄相关性和糖尿病性白内障晶状体前囊膜中O-GlcNAc蛋白的表达水平,富集晶状体前囊膜组织中O-GlcNAc糖蛋白并通过质谱方法鉴定两组样本晶状体前囊膜中O-GlcNAc差异蛋白的表达。结果:免疫印迹结果显示,糖尿病性白内障组晶状体前囊膜中O-GlcNAc蛋白表达水平显著高于年龄相关性白内障组(P<0.01),且随着糖化血红蛋白水平的升高,O-GlcNAc蛋白表达水平也升高(P<0.01)。我们采用质谱法对糖尿病性白内障和年龄相关性白内障晶状体前囊膜中O-GlcNAc蛋白进行差异分析,在糖尿病性白内障组中发现5种表达上调的O-GlcNAc蛋白(FABP5、KRT16、PGK1、CTSD、S100A7),18种表达下调的O-GlcNAc蛋白(CRYβB1等),同时我们还鉴定出3个新的O-GlcNAc糖基化修饰位点:蛋白质PTPRQ的T1730和S1738位的O-GlcNAc糖基化和蛋白质ATP5MC2的T61位的O-GlcNAc糖基化。结论:O-GlcNAc糖基化修饰可能参与了糖尿病性白内障的形成和发展。质谱鉴定出的O-GlcNAc差异蛋白为进一步研究糖尿病性白内障的发病机制提供了理论依据。

O位N-乙酰葡糖胺修饰异常与胰岛素抵抗

O位N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)修饰普遍存在于许多胞浆蛋白与核蛋白中,并且与磷酸化体系竞争相同的丝氨酸/苏氨酸残基位点,进而调节细胞内重要的生理过程。胰岛素抵抗是指胰岛素刺激肌肉和脂肪细胞摄取和利用葡萄糖的能力降低。高血糖能提高细胞内己糖胺通路的活性,使参与信号转导的蛋白质的O-GlcNAc修饰水平异常升高,打破了O-GlcNAc修饰与磷酸化的动态平衡,诱导胰岛素抵抗。本文就近年来有关O-GlcNAc修饰异常与胰岛素抵抗的相互关系做一综述。

氧连接的N-乙酰葡糖胺修饰在缺血性疾病损伤中的作用研究进展

氧连接的N-乙酰葡糖胺(O-linkedβ-N-acetylglucosamine,O-GlcNAc)修饰是一种在细胞中广泛存在的蛋白质翻译后修饰方式,在相关酶的作用下,将N-乙酰氨基葡萄糖可逆地连接于丝氨酸/苏氨酸末端。缺血性疾病损伤是由于组织血流灌注不足导致局部组织或细胞发生缺氧损伤的现象,其转归受到O-GlcNAc修饰的影响。文章通过综述O-GlcNAc修饰在缺血性疾病损伤中通过介导线粒体分裂、细胞凋亡、内质网应激、细胞能量代谢、自噬及氧化应激现象,从而预防和缓解缺血、缺氧对细胞的损伤,旨在探索O-GlcNAc修饰在缺血性损伤疾病中发挥的保护作用,并为后续临床上预防和降低缺血性疾病损伤提供新的治疗思路。

N—乙酰—D—葡糖胺的特性及其在食品中的应用

N—乙酰—D—葡糖胺是一种具有许多生理活性的新兴甜味剂和重要的医药中间体。介绍了N—乙酰—D—葡糖胺的制备方法、理化性质及其重要的生理活性,并就其在食品领域中的应用作了介绍和展望。

黏蛋白型O-聚糖在人类肿瘤中的结构异常及生物学功能

黏蛋白是细胞表面的或分泌的、具有高度O-糖基化修饰的糖蛋白.在黏蛋白中,O-聚糖(O-glycan)是通过N-乙酰氨基半乳糖与丝氨酸或苏氨酸之间形成α连接,该结构即被称为黏蛋白型O-聚糖.黏蛋白型O-聚糖是由多肽∶N-乙酰氨基半乳糖转移酶(ppGalNAc-T)家族催化起始合成的,近年来,该酶的催化机制及结构特点已成为糖基转移酶研究的热点.在肿瘤中常常伴随着黏蛋白型O-聚糖结构上和数量上的改变,形成肿瘤特异聚糖结构(cancer-associated glycans),如肿瘤Tn和T抗原等.肿瘤特异聚糖使肿瘤细胞的抗原性和黏附能力发生改变,促进肿瘤细胞的恶性增生与转移.而这些肿瘤特异聚糖结构,也为肿瘤的诊断与抗肿瘤药物或疫苗开发提供了理论基础.