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蛋白质糖基化的研究及进展 1 概 述 “功能糖组学” 研究目标 基因组计划提供了基本的遗传信息，而许多基因的功能仍需要阐明。其中的关键就是蛋白质的翻译后修饰，而糖基化是最主要的翻译后修饰之一。 蛋白质糖基化研究的基本目标是： 现代分子生物学的中心法则： 蛋白质的糖基化在生物体是广泛存在的。 真核细胞中，有一半以上的蛋白质被糖基化 糖链的多样性和复杂性 “连接方式异构体” “分枝形成” 2 蛋白质糖基化的分类 1．O-糖基化: 糖链通过GalNAc连接在蛋白质的Ser或Thr 等侧链的羟基处 2．N-糖基化: 糖链连接在蛋白质的Asn的氨基侧链处 3．GPI-Anchor糖基化: 蛋白质通过肽链的C端共价连接 的 糖基磷脂酸肌醇锚定在膜脂上。 3 蛋白质糖基化常用研究方法 因为糖链的复杂性，很难通过单一的方法进行序列测定等研究，需要多种方法组合完成。 蛋白质糖基化的研究策略 4 糖基化蛋白质的分离技术 蛋白质混合物 分离纯化糖蛋白 糖肽 凝集素 ConA Galectin LEC-6 PNA 5 糖基化蛋白的检测技术 1 荧光染色检测法 丹磺酰肼 检测聚丙烯酰胺凝胶中的糖蛋白 绿色荧光蛋白 即 Pro-Q Emerald 300 染色剂 SYPRO Rubby Pro-Q Emerald 488 2 与凝集素联用的检测方法 蛋白质印迹到膜上后，与标记了地高辛的凝集素一起孵育，再通过与带有碱性磷酸酶的抗地高辛抗体结合，最后加入显色试剂进行检测。 6 质谱在蛋白质糖基化研究中的应用 1 位点分析 a 特征离子检测 寻找糖基特征离子，进而确定糖肽 如 NacGlc 特征离子为 m/z 204 b 酶处理前后酶解肽谱比对 在TIC图上，酶解前的糖肽峰酶解后消失，出现去糖肽， 根据去糖肽的相对分子量及MS/MS图确定糖基化位点 2 糖链组成，连接顺序及连接方式的分析 ESI 串联质谱可以MS 和MS/MS谱图进行解析 离子肼和FTICR在分析糖链结构方面有其独特优势 Cancilla 利用碱性降解和MALIDY-FT-MS 成功分析了寡糖连接方式 展 望 由于糖蛋白本身的复杂性，蛋白质糖基化的研究必须采取多元化的研究策略和技术，而各种新的检测方法也不断的被采用。 随着各种分离技术的不断发展，研究方法也不断翻新。蛋白质糖基化研究也将成为翻译后修饰研究的新热点 主要参考文献 1 夏其昌 曾嵘等 蛋白质化学与蛋白质组学 科学出版社 2004 2 Hirabayashi J ,etc JCB 2002,771(1-2):67-87 3 Hirabayashi J ,etc Trends Glycosci Glyco ,2000,20(6):286-287 4 Courtenay Hart etc Electrophoresis 2003, 24, 588–598 5 Cristian I. Ruse etc Anal. Chem.2002, 74,1658-1664 6 STEVEN A etc Protein Science (1993), 2, 183-196. 7 Benjamin L. etc Anal. Chem.2002, 74,6088-6097 8 Wei Li,etc Anal. Chem.2002, 74,5701-5710 9 Rong Zeng,etc Eur. J. Biochem. 266, 352-358 (1999) 10 Pauline M.etc Proteomics 2001, 1, 285–294 11Schulz BL etc Anal Chem,2002,74:6088-6097 12Robbe C, etc Biochem J 2004 Dec1 ; 384：307-16 13Suzuki ,etc, Anal Chem, 2006 Apr 1;78(7):2239-2243 14Sparbier K，etc J Biomol Tech. 2005 Dec;16(4):407-13 15Fukui etc, Nat Biotechol,2002,20:1011-1077 * * 美国于2001年正式启动了“功能糖组学”的研究 美国的新罕布什大学 首先开展了“糖组