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2014年10月29日，我所邵峰实验室与清华大学刘磊实验室合作，在线发表题为“Synthesis of and Specific Antibody Generation for Glycopeptides with Arginine N-GlcNAcylation”的文章
发布时间：2014/10/29
2014年10月29日，我所邵峰实验室与清华大学刘磊实验室合作，在Angew. Chem. Int. Ed.杂志上在线发表题为“Synthesis of and Specific Antibody Generation for Glycopeptides with Arginine N-GlcNAcylation”的文章。该文章报道了研究人员利用全新合成的糖肽，首次制备出高特异性和灵敏度的识别精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰的抗体。
糖基化作为一种重要的蛋白翻译后修饰，在生命活动中扮演重要角色。2013年8月，邵峰实验室在Nature杂志发表文章，报道来源于肠致病性大肠杆菌（EPEC）的三型分泌系统效应蛋白NleB家族，以一种全新的蛋白质翻译后修饰—精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰作用于宿主的死亡受体（TNFR，FAS，TRAIL-R等）及其接头蛋白（FADD，TRADD，RIPK1等），顺利获得阻断死亡结构域介导的DISC（death inducing signaling complex）复合体的形成抑制死亡受体诱导宿主细胞凋亡和坏死，这种全新的糖基化修饰对病原菌在肠道中有效定殖和产生病理效应至关重要（Li et al., Nature, 2013)。由NleB所催化的精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化与真核细胞內源发生在丝氨酸/苏氨酸上的O-GlcNAc 糖基化的修饰位点和糖基连接方式不同，但都是利用UDP-GlcNAc作为糖基配体，顺利获得类似的酶学催化机制，在细胞质中或细胞核中完成。UDP-GlcNAc是氨基己糖生物合成途径的终产物，该合成途径以及 UDP-GlcNAc 的利用效率受到葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等不同营养物质的直接影响。在这些交互动态过程中，顺利获得 UDP-GlcNAc 的生物合成途径将细胞中三大营养物质代谢联系起来。因此，精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化也有可能与O-GlcNAc 糖基化相似，广泛参与基因转录、信号转导、细胞生长与分化、细胞节律以及免疫等多个重要的生物学过程。
为了进一步研究这种全新蛋白质翻译后修饰的生物学功能，邵峰实验室与清华大学刘磊实验室合作，利用银离子催化固相合成的方法，摸索出一条快速高效的合成路线，合成出含有单个或多个精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰的多肽。借助此全新合成的糖肽，研究人员制备出具有极高特异性和灵敏度的识别精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰（Arg-GlcNAc）的抗体。该抗体只识别精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰而对精氨酸附近的多肽骨架没有交叉反应，并且具有很高的灵敏度，可以检测到病原菌感染条件下NleB对死亡受体和死亡结构域蛋白的修饰。更为重要的是，该抗体对与其结构相似且在真核生物中有极高丰度的丝氨酸/苏氨酸O-GlcNAc修饰不能识别。因此，此项研究不仅第一次成功合成了含有精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰的糖肽，其修饰特异性抗体的成功制备，更为人们研究精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化在真核细胞信号转导中的可能作用和检测肠道大肠杆菌感染的分子诊断方法的开发给予了新的途径。
邵峰实验室访问学者李姗博士和刘磊实验室研究生潘曼为本文共同第一作者；刘磊实验室李翔也参与部分工作。邵峰博士与刘磊博士、胡宏岗博士为本文的共同通讯作者。此项研究工作受到科技部973计划和国家自然科学基金和北京市科委的资助。
糖基化作为一种重要的蛋白翻译后修饰，在生命活动中扮演重要角色。2013年8月，邵峰实验室在Nature杂志发表文章，报道来源于肠致病性大肠杆菌（EPEC）的三型分泌系统效应蛋白NleB家族，以一种全新的蛋白质翻译后修饰—精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰作用于宿主的死亡受体（TNFR，FAS，TRAIL-R等）及其接头蛋白（FADD，TRADD，RIPK1等），顺利获得阻断死亡结构域介导的DISC（death inducing signaling complex）复合体的形成抑制死亡受体诱导宿主细胞凋亡和坏死，这种全新的糖基化修饰对病原菌在肠道中有效定殖和产生病理效应至关重要（Li et al., Nature, 2013)。由NleB所催化的精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化与真核细胞內源发生在丝氨酸/苏氨酸上的O-GlcNAc 糖基化的修饰位点和糖基连接方式不同，但都是利用UDP-GlcNAc作为糖基配体，顺利获得类似的酶学催化机制，在细胞质中或细胞核中完成。UDP-GlcNAc是氨基己糖生物合成途径的终产物，该合成途径以及 UDP-GlcNAc 的利用效率受到葡萄糖、氨基酸、脂肪酸等不同营养物质的直接影响。在这些交互动态过程中，顺利获得 UDP-GlcNAc 的生物合成途径将细胞中三大营养物质代谢联系起来。因此，精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化也有可能与O-GlcNAc 糖基化相似，广泛参与基因转录、信号转导、细胞生长与分化、细胞节律以及免疫等多个重要的生物学过程。
为了进一步研究这种全新蛋白质翻译后修饰的生物学功能，邵峰实验室与清华大学刘磊实验室合作，利用银离子催化固相合成的方法，摸索出一条快速高效的合成路线，合成出含有单个或多个精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰的多肽。借助此全新合成的糖肽，研究人员制备出具有极高特异性和灵敏度的识别精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰（Arg-GlcNAc）的抗体。该抗体只识别精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰而对精氨酸附近的多肽骨架没有交叉反应，并且具有很高的灵敏度，可以检测到病原菌感染条件下NleB对死亡受体和死亡结构域蛋白的修饰。更为重要的是，该抗体对与其结构相似且在真核生物中有极高丰度的丝氨酸/苏氨酸O-GlcNAc修饰不能识别。因此，此项研究不仅第一次成功合成了含有精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化修饰的糖肽，其修饰特异性抗体的成功制备，更为人们研究精氨酸N-乙酰葡萄糖胺化在真核细胞信号转导中的可能作用和检测肠道大肠杆菌感染的分子诊断方法的开发给予了新的途径。
邵峰实验室访问学者李姗博士和刘磊实验室研究生潘曼为本文共同第一作者；刘磊实验室李翔也参与部分工作。邵峰博士与刘磊博士、胡宏岗博士为本文的共同通讯作者。此项研究工作受到科技部973计划和国家自然科学基金和北京市科委的资助。
