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陈兴课题组揭示军团菌来源的新型O-糖基转移酶机?/h1>
作者:     来源?nbsp;    发布日期:2019-01-08

    2019?/span>1?/span>8日,北京大学化学与分子工程学院?/span>北大-清华生命科学联合中心陈兴教授课题组在Nature Chemical Biology杂志在线发表了题?/span>?/span>Legionella effector SetA as a general O-glucosyltransferase for eukaryotic proteins?/span>?/span>DOI: 10.1038/s41589-018-0189-y?/span>的研究论?/span>?/span>报道通过化学酶法标记策略,实现了对嗜肺军团菌效应蛋白糖基转移?/span>SetA的蛋白底物鉴定,并阐?/span>?/span>SetA?/span>底物选择机理?/span>为糖蛋白的人工合成提供了一?/span>有力的工?/span>?/span>

糖基化修饰是一种广泛存在且重要的蛋白质翻译后修?/span>?/span>由糖基转移酶催化形成?/span>抗体、疫?/span>?/span>许多临床治疗?/span>蛋白?/span>都具?/span>特异?/span>糖基化修?/span>?/span>?/span>?/span>蛋白活?/span>至关重要?/span>基于糖基转移?/span>?/span>化学酶法合成方法?/span>是获得均一糖蛋白的有效手段之一。因此,找寻性质优良的各种糖基转移酶十分关键。对比真核细胞,细菌来源的糖基转移酶具有易表达纯化和催化产率高等优良性质,常被改造为人工合成糖蛋白的工具酶。然而,蛋白O-连接糖基化修饰在原核生物与真核生物之间并不保守,这成为了利用细菌糖基化系统生产真核生?/span>O-糖蛋白的一大瓶颈。为了解决这个问题,陈兴教授课题?/span>对病原菌-宿主相互作用中的蛋白质糖基化进行了探索?/span>

   某些病原菌入侵宿?/span>细胞后,?/span>分泌具有糖基转移酶活性的效应蛋白。这些效应蛋白往往利用宿主的糖供体?/span>并且修饰宿主的靶蛋白?/span>因此,对这类糖基转移酶的工程化,可为实现真核生物O-糖蛋白的合成提供新的有效策略?/span>嗜肺军团?/span>效应蛋白SetA具有O-葡萄糖转移酶活性,然而其底物蛋白尚未被鉴定?/span>陈兴课题?/span>首先开发了能够实现特异?/span>标记?/span>选择?/span>富集的化学酶?/span>策略?/span>他们设计?/span>SetA利用?/span>生物正交基团修饰的糖供体?/span>尿苷二磷?/span>-6-叠氮-葡萄糖,UDP-6AzGlc),将叠氮葡萄糖6AzGlc转移至底物蛋白?/span>通过点击化学反应,与可切割生物素探针连接?/span>实现?/span>底物蛋白?/span>选择性富集和位点特异?/span>质谱鉴定(下图)?/span>质谱分析鉴定?/span>分布?/span>276个蛋白的317?/span>O-glucose修饰位点?/span>天然糖供体标?/span>及军团菌侵染实验?/span>验证?/span>SetA可以修饰众多?/span>底物蛋白?/span>

   BioArt推?流程?png

化学酶法标记策略流程示意?/span>

 

     进一步研?/span>发现被修饰蛋?/span>具有S/T#-X-L-P/G (#为修饰氨基酸)序列保守?/span>?/span>核心催化结构域的结构模型表面?/span>糖供体结?/span>口袋邻近处的疏水区域参与?/span>SetA的底物选择?/span>随后,研究人员将SetA选择性识别的S/T-X-L-P/G保守性序列,开发为O-glucosylation 标签 (GlcTag)?/span>实现了真核生物蛋白的位点特异?/span>O-?/span>基化修饰(下图)?/span>

BioArt推?Graphical Abstract.png

 SetA识别S/T-X-L-P/G保守序列

 

    综上所述,这项研究开发了化学酶法标记策略?/span>实现了对军团菌效应蛋白糖基转移酶SetA的底物蛋白鉴定,揭示?/span>SetA的底物修饰具?/span>S/T-X-L-P/G序列选择?/span>?/span>首次发现了原核生物中广谱O-糖基化系?/span>,为糖蛋白的人工合成提供了有力的工具。该化学酶法标记富集策略?/span>推广应用到多种糖基转移酶的底物蛋白鉴定,促进更多的糖合成工具?/span>的开?/span>,进?/span>实现各种?/span>蛋白?/span>精准合成?/span>

    北大-清华生命科学联合中心博士研究?/span>高玲?/span>本论?/span>第一作者?/span>陈兴教授通讯联系作者?/span>北大化学?/span>来鲁华教授,北京生命科学研究所邵峰研究?/span>?/span>北大生科院肖俊宇研究员参?/span>?/span>该研究?/span>该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技?/span>?/span>北大-清华生命科学联合中心的资助?/span>

 

相关链接//www.nature.com/articles/s41589-018-0189-y

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