神經(jīng)發(fā)育過程中蛋白糖基化的新機(jī)制
日期：2016-11-28 09:14:02
上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院的研究人員在自有成熟蛋白質(zhì)糖基化研究平臺(tái)的基礎(chǔ)上，報(bào)道了神經(jīng)發(fā)育過程中蛋白質(zhì)的糖基化功能機(jī)制研究最新成果：他們從糖基轉(zhuǎn)移酶、糖蛋白和糖鏈修飾三位一體的角度揭示了蛋白質(zhì)O-糖基轉(zhuǎn)移酶在神經(jīng)分化中的調(diào)控分子機(jī)制。
這一研究成果公布在JBC雜志上，領(lǐng)導(dǎo)這一研究的是上海交通大學(xué)系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究院張延研究員，張延研究員主要從事糖生物學(xué)和糖組學(xué)的系統(tǒng)生物學(xué)研究，特別是蛋白質(zhì)的O-糖基化機(jī)制研究，研究方向?yàn)槟[瘤的功能糖生物學(xué)和糖蛋白質(zhì)組學(xué)；同時(shí)致力于糖組學(xué)在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)具有獨(dú)特的學(xué)科特色。
糖鏈?zhǔn)抢^DNA鏈，蛋白質(zhì)多肽鏈后生命的第三條復(fù)雜多分子結(jié)構(gòu)鏈。生物體內(nèi)超過50%的蛋白質(zhì)是被糖基化修飾的。蛋白質(zhì)糖基化是蛋白質(zhì)的一種重要翻譯后修飾，參與了各種重要生命活動(dòng)。長(zhǎng)期以來(lái)人們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面的糖鏈在中樞神經(jīng)系統(tǒng)形成中具有重要作用，糖鏈參與了神經(jīng)細(xì)胞黏附、遷移、突觸形成和神經(jīng)傳導(dǎo)等眾多生理過程。但是對(duì)蛋白質(zhì)O-GalNAc糖基化在哺乳動(dòng)物神經(jīng)發(fā)育中的分子調(diào)控機(jī)制知之甚少。
在這篇文章中，研究人員系統(tǒng)解析了糖基轉(zhuǎn)移酶在神經(jīng)分化過程中通過調(diào)控蛋白質(zhì)O-糖鏈的形成，穩(wěn)定蛋白分泌從而促進(jìn)神經(jīng)元分化的分子機(jī)制,對(duì)全面理解腦發(fā)育和神經(jīng)退行性疾病的發(fā)生發(fā)展具有重要意義。
張延課題組在研究蛋白質(zhì)糖基化分子機(jī)理的基礎(chǔ)上，開發(fā)和運(yùn)用多組學(xué)研究手段，研究蛋白質(zhì)糖基化調(diào)控在疾病發(fā)生發(fā)展中的功能機(jī)理，為系統(tǒng)揭示和理解以腫瘤為代表的復(fù)雜性疾病的發(fā)病機(jī)理，以及在此基礎(chǔ)上的早期診斷和治療，以及藥物開發(fā)等轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究奠定基礎(chǔ)，在國(guó)內(nèi)具有獨(dú)特的學(xué)科特色。
糖基化與癌癥密切相關(guān)，加州理工學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)腫瘤細(xì)胞通過改變糖基化，添加碳水化合物（在這種情況下是GlcNAc）到蛋白質(zhì)上，來(lái)對(duì)它們的環(huán)境做出反應(yīng)。這最終將幫助癌細(xì)胞生存。當(dāng)科學(xué)家們?cè)谛∈笾凶钄?span lang="EN-US">GlcNAc添加到一種特殊蛋白質(zhì)上時(shí)，腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)受到了損害。這一研究首次證實(shí)一種稱作GlcNAc ("glick-nack")的特殊糖類，在維持癌性怪物的“喂養(yǎng)”中發(fā)揮了關(guān)鍵性作用。這一研究發(fā)現(xiàn)為癌癥的治療干預(yù)提供了新的潛在靶點(diǎn)。
