视黄酸对皮肤上皮基底培养细胞表面膜糖蛋白N-连接型糖链结构的影响

维生素A类化合物对糖蛋白N-连接型糖链(简称N-糖链)结构的影响,近年来在研究其作用机制中颇受重视。本文研究视黄酸(RA)对大鼠皮肤上皮基底培养细胞表面膜糖蛋白糖链结构作用,发现RA促进N-糖链合成,使~3H-甘露糖掺入糖链量增加43.5％,RA可改变N-糖链的类型,促进复杂型N-糖链合成,表现为增加三、四天线复杂型N-糖链合成而不是二天线;RA还使含分叉性GIeNAc和核心Fuc的百分比上升。本文还用细胞电泳方法研究膜表面唾液酸相对量,发现RA可引起唾液酸含量下降。结果提示RA对N-糖链结构的影响,是其多种生物学作用的可能途径之一。     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全N-连接糖链的富集和质谱解析

糖基化作为一种常见的蛋白质翻译后修饰,对蛋白质的空间结构、生物功能等具有重要的影响.解析糖蛋白糖链结构有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜富集血清中糖蛋白全N-连接糖链,并利用质谱技术对糖链结构进行分析的方法.根据糖蛋白及其糖链结构之间的分子质量差异,利用Millipore公司的10 ku超滤膜富集血清糖蛋白上酶解(PNGase F)释放的全N-连接糖链,并使用MALDI-TOF/TOF-MS解析糖链结构.通过该技术可以从血清中富集并鉴定到23种独特的N-连接的糖链结构,并且利用二级质谱进行了结构确认.该方法可以被用于从大量生物样本中富集糖蛋白全N-连接糖链,可以达到快速、高通量地解析糖蛋白N-连接糖链的目的.     

糖蛋白过敏原N-糖链与过敏的相关性研究

糖蛋白是一种含有寡糖链的蛋白质,糖链与蛋白质之间以共价键相连。N-糖蛋白为常见过敏原之一,主要来源于食物、吸入物、昆虫毒素等,能够引起过敏反应。N-糖蛋白过敏原的N-糖链结构影响过敏原与IgE的结合,影响抗原提呈细胞（APC）对过敏原的识别和提呈。本文在介绍与过敏相关的N-糖蛋白、常见N-糖蛋白过敏原的N-糖链结构及与过敏相关的糖基化酶的基础上,进一步分析过敏原N-糖链影响过敏的机制,为临床预防与治疗过敏性疾病提供新的思路。     

N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶的功能与机制

N-乙酰氨基葡萄糖苷内切酶（endo-beta-N-acetylglucosaminidase,ENGase）广泛分布于各种生物中,主要通过降解错误折叠的糖蛋白,参与细胞和生命的调控。ENGase也是糖链编辑的有效工具酶,可专一性水解游离寡糖链及糖肽或糖蛋白上核心五糖的N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）之间的β-1,4糖苷键。其水解产物是寡糖链和一个GlcNAc,或带有一个GlcNAc的糖肽或糖蛋白。本文对ENGase的发现、分布、蛋白质结构、酶学反应及生物学功能进行阐述,为ENGase的生物学研究提供思路,为糖生物学与糖组学的应用研究奠定基础。     

Man8GlcNAc2糖基化的酿酒酵母菌株的构建

酿酒酵母糖蛋白的N-糖基化经过高尔基体的修饰后形成聚合度约150-200的甘露寡糖,高尔基体N-糖基化的糖基转移酶Mnn1p和Och1p在甘露寡糖的形成过程中起关键作用。通过同源重组置换敲除了酵母中的MNN1和OCH1基因阻断高尔基体N-糖基化修饰,分离纯化了mnn1 och1突变株中的N-糖蛋白,糖酰胺酶PNGaseF酶解释放的N-糖链经过2-氨基吡啶衍生后,利用HPLC和MALDITOF/MS结合的方法分析了突变株糖蛋白上的N-糖链。结果显示mnn1 och1突变株中的糖蛋白的N-糖链为结构单一的糖链,分子量为1794.66,推测为Man8GlcNAc2。     

N-糖链加工影响里氏木霉形态发生并提高木质纤维素降解能力（英文）

【背景】烟曲霉α-1,2-甘露糖苷酶Msd S在高尔基体中将N-糖链Man8Glc NAc2加工为成熟分泌糖蛋白的糖型Man6Glc NAc2,有研究表明Msd S与烟曲霉的形态发生、细胞壁合成及蛋白质分泌密切相关;与烟曲霉不同的是,里氏木霉的成熟分泌糖蛋白上的N-糖链结构为Man8Glc NAc2,细胞却能正常生长,说明丝状真菌N-糖链的加工具有物种特异性,但其生物学意义不明。【目的】为研究N-糖链加工对里氏木霉细胞生长及蛋白质分泌的影响,本研究将烟曲霉Msd S转入里氏木霉中以改变其成熟分泌糖蛋白的糖型。【方法】构建带有烟曲霉msd S基因的重组质粒并转入里氏木霉中,获得msd S表达菌株Tr-Msd S,分析Tr-Msd S菌株的生长表型、N-糖组、蛋白质分泌途径和纤维素酶活性的变化。【结果】在里氏木霉msd S表达菌株Tr-Msd S中,分泌糖蛋白的主要糖型由出发株的Man8Glc NAc2转变为Man6Glc NAc2,细胞壁组分发生变化,但细胞壁完整性未受影响;与出发株相比,Tr-Msd S菌株产孢、出芽及分枝增多;另外,Msd S的表达还影响蛋白质分泌,在50°C时降解纤维素和β-葡聚糖的能力分别提高9.9%和32.2%。【结论】研究结果表明,N-糖链的加工可影响里氏木霉蛋白质,尤其是纤维素酶的分泌,干扰N-糖链加工可能是提高里氏木酶纤维素酶产量的新策略。     

酵母N-糖基化工程研究进展

酵母表达系统可用来生产具生物活性的重组糖蛋白,但其在N-糖基化过程中会生成高甘露糖型糖链。通过引入相关的甘露糖苷酶和糖基转移酶基因、切断酵母自身的高甘露糖链形成通道能够改变酵母宿主N-糖基化的类型。本对酵母N-糖基化工程的研究状况、最新进展及存在问题作简要阐述。     

卵巢癌生物标志物的糖链谱研究进展

糖类抗原125(CA125)被认为是卵巢癌诊断的"金标准",但在临床应用中普遍存在着特异性不高的问题.肿瘤形成和发展过程中常伴有糖基化修饰异常和糖链结构的改变,不同的肿瘤具有特异的异常糖链结构.近年来,借助凝集素芯片、多重质谱分析等糖蛋白组学和糖组学研究技术,发现不同来源CA125的O-糖链和N-糖链结构存在着明显的微观不均一性,以这些特征性糖链结构为标志物,可以显著提高CA125对卵巢癌的诊断特异性.在过去的10年,研究者们除对CA125糖链结构和糖基化模式做了深入的研究外,还利用糖组的研究方法,直接对来自卵巢癌患者血液、体液(腹水、囊泡液等)中糖蛋白的糖链做了精细的结构解析,结果显示,可有效鉴别卵巢癌患者和健康志愿者的特异性N-糖链结构,有可能成为灵敏度高和特异性好的卵巢癌生物标志物.卵巢癌生物标志物研究发展的总趋势是从传统的对蛋白质的定性和定量研究,逐步转向于对标志物糖基化修饰和特异性糖链结构的鉴定以及定量分析.本文从糖组学的视角,对卵巢癌标志物糖组学的研究现状及发展趋势进行了综述和展望.     

人副流感病毒3型HN糖蛋白N-糖链的功能研究

为了研究人副流感病毒3型(hPIV3)HN糖蛋白N-糖链的功能,采用基因定点突变技术构建糖基化位点突变体,然后检测各突变株的蛋白电泳速率、细胞表面表达量、受体结合活性、神经氨酸酶活性和促细胞融合活性。HN分子的G1、G2、G3和G4 4个糖基化位点分别和联合突变后发现G1、G2和G4及其联合突变株(G12、G14、G24和G124)电泳速率加快,而G3突变株电泳速率没有变化。各突变株的表达效率,神经氨酸酶活性与野毒株相比差别无统计学意义(P>0.05),但受体结合活性和促细胞融合活性均有不同程度的降低(P<0.05)。G1、G2和G4位点突变后受体结合活性分别为突变前的83.94%、76.45%和55.32%,而促细胞融合活性降为突变前的80.84%、77.83%和64.16%。联合突变株G12、G14、G24和G124血吸附活性进一步降低,为突变前的33.07%、20.67%、19.96%和15.11%,促细胞融合活性进一步降低为突变前的46.36%、12.04%、13.43%和4.05%。结果表明:hPIV3HN糖蛋白的糖链对HN糖蛋白的受体结合活性和促细胞融合活性有重要影响,推断糖链的丢失可能会引起HN糖蛋白头部结构(受体结合活性位点所在区域)或者方向的改变或者无法与宿主细胞膜表面的凝集素受体(一种与N-糖链结合的受体)结合,进而导致受体结合活性和促细胞融合活性的降低。     

综述: 卵巢癌生物标志物的糖链谱研究进展

糖类抗原125(CA125)被认为是卵巢癌诊断的“金标准”,但在临床应用中普遍存在着特异性不高的问题．肿瘤形成和发展过程中常伴有糖基化修饰异常和糖链结构的改变,不同的肿瘤具有特异的异常糖链结构．近年来,借助凝集素芯片、多重质谱分析等糖蛋白组学和糖组学研究技术,发现不同来源CA125的O-糖链和N-糖链结构存在着明显的微观不均一性,以这些特征性糖链结构为标志物,可以显著提高CA125对卵巢癌的诊断特异性．在过去的10年,研究者们除对CA125糖链结构和糖基化模式做了深入的研究外,还利用糖组的研究方法,直接对来自卵巢癌患者血液、体液(腹水、囊泡液等)中糖蛋白的糖链做了精细的结构解析,结果显示,可有效鉴别卵巢癌患者和健康志愿者的特异性N-糖链结构,有可能成为灵敏度高和特异性好的卵巢癌生物标志物．卵巢癌生物标志物研究发展的总趋势是从传统的对蛋白质的定性和定量研究,逐步转向于对标志物糖基化修饰和特异性糖链结构的鉴定以及定量分析．本文从糖组学的视角,对卵巢癌标志物糖组学的研究现状及发展趋势进行了综述和展望．     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全O-连接糖链的富集和MALDI-TOF/TOF质谱结构解析

哺乳动物中约有50%以上的蛋白质都发生了糖基化修饰.连接在丝氨酸或苏氨酸上的O-连接糖链是常见的蛋白质糖基化修饰方式之一,其主要功能是维持与其连接的蛋白质部分的空间构象,保护其免受蛋白酶水解及覆盖某些抗原决定簇.糖链结构的解析有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜辅助(FASP)富集细胞、血清和尿液中糖蛋白全O-连接糖链的方法,根据糖蛋白与其糖链结构之间的分子质量差异,利用10 KD超滤膜富集蛋白质样品中由β消除反应释放的全O-连接糖链,将糖链甲基化修饰后再使用MALDI-TOF/TOF-MS进行解析,同时利用二级质谱进行结构确认.通过上述方法可从标准糖蛋白mucin、细胞、血清和尿液样本中分别鉴定到83、29、33和85种O-连接糖链结构,利用该方法可以从复杂样品中富集和解析糖蛋白全O-连接糖链,实现快速、高效、高通量地解析糖蛋白O-连接糖链的目的.     

Man8GlcNAc2糖基化的酿酒酵母菌株的构建

酿酒酵母糖蛋白的N-糖基化经过高尔基体的修饰后形成聚合度约150-200的甘露寡糖,高尔基体N-糖基化的糖基转移酶Mnn1p和Och1p在甘露寡糖的形成过程中起关键作用。通过同源重组置换敲除了酵母中的MNN1和OCH1基因阻断高尔基体N-糖基化修饰,分离纯化了mnn1 och1突变株中的N-糖蛋白,糖酰胺酶PNGaseF酶解释放的N-糖链经过2-氨基吡啶衍生后,利用HPLC和MALDITOF/MS结合的方法分析了突变株糖蛋白上的N-糖链。结果显示mnn1 och1突变株中的糖蛋白的N-糖链为结构单一的糖链,分子量为1794.66,推测为Man₈GlcNAc₂。     

毕赤酵母蛋白质糖基化途径的改造

【背景】以酵母为宿主生产的蛋白往往发生过糖基化,形成高甘露糖型的N-糖基化。高甘露糖型的结构易在人体中引起免疫反应,这是酵母不能用于绝大部分糖蛋白药物生产的主要限制因素。因此,构建表达人源糖基化糖蛋白的酵母底盘细胞将为糖蛋白药物的生产提供强有力的工具。库德里阿兹威氏毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)具有极强的抗逆性且生长迅速,是一种近年来备受关注的非典型性酵母,对其进行糖基化途径的改造将具有巨大的应用前景。【目的】对酵母N-糖基化途径的改造,首先要使其N-糖基化转变为Man₅GlcNAc₂核心结构,本研究对P. kudriavzevii的och1基因进行敲除并引入源自曲霉的msd S基因,以改变其分泌糖蛋白N-糖链的糖型结构。【方法】通过基因编辑对P. kudriavzevii的N-糖基化途径进行改造,获得P. kudriavzeviiΔura3Δoch1::msd S菌株,分析P. kudriavzeviiΔura3Δoch1::msd S菌株分泌糖蛋白上N-糖组的变化。【结果】与野生型P. kudriavzevii相...     

兰州百合糖蛋白LGP-2的提取纯化及结构表征研究

以兰州百合为原料,采用PBS缓冲溶液提取兰州百合糖蛋白,经Sephadex G-200和DEAE-Cellulose 52柱层析纯化得到2个组分:LGP-1和LGP-2。以LGP-2为研究对象,对其进行结构表征研究。傅里叶红外光谱表现出糖和蛋白质的特征吸收峰,糖链中存在吡喃糖构型和β-糖苷键;体积排阻色谱测定其重均分子量为9.311×10~4;β-消去反应结果则说明LGP-2含有O-连接的糖肽键;圆二色性光谱结果表明其主链二级结构以β-折叠为主。     

N-糖基化对TNFR-Fc融合蛋白结构稳定性和生物活性的影响

目的:探究糖基化对TNFR-Fc融合蛋白结构、稳定性和生物活性的影响。方法:经N-糖酰胺酶F(PNGase F)切除TNFR-Fc融合蛋白所连的糖链,用SEC-HPLC、傅里叶变换红外光谱法和荧光光谱法等方法分析N-糖基化和去糖基化后重组蛋白的结构变化,通过加速稳定性实验和毛细管电泳检测对比其酶切前后稳定性变化,其生物活性的差异经细胞杀伤实验进行比较。结果:去糖基化后TNFR-Fc融合蛋白质分子质量略有降低,其构象、荷电性质及生物活性没有明显差异;然而切除N-糖链,TNFR-Fc二聚体的稳定性降低,蛋白质降解物明显增加。结论:去N-糖基化对TNFR-Fc的构象、荷电性质和生物活性的影响并不显著,但会影响TNFR-Fc融合蛋白的稳定性。     

糖蛋白的糖形

糖蛋白的糖形王克夷（中国科学院上海生物化学研究所,上海２０００３１）关键词糖蛋白,糖形,结构和功能,结构和疾病在早年研究糖蛋白中糖链的结构时,已经发现不少糖蛋白中的糖链结构是不均一的,当时称为糖链结构的微观不均一性。随着糖生物学这一新分支学科的兴起,...     

N-糖链加工影响里氏木霉形态发生并提高木质纤维素降解能力

[背景] 烟曲霉α-1,2-甘露糖苷酶MsdS在高尔基体中将N-糖链Man₈GlcNAc₂加工为成熟分泌糖蛋白的糖型Man₆GlcNAc₂,有研究表明MsdS与烟曲霉的形态发生、细胞壁合成及蛋白质分泌密切相关;与烟曲霉不同的是,里氏木霉的成熟分泌糖蛋白上的N-糖链结构为Man₈GlcNAc₂,细胞却能正常生长,说明丝状真菌N-糖链的加工具有物种特异性,但其生物学意义不明。[目的] 为研究N-糖链加工对里氏木霉细胞生长及蛋白质分泌的影响,本研究将烟曲霉MsdS转入里氏木霉中以改变其成熟分泌糖蛋白的糖型。[方法] 构建带有烟曲霉msdS基因的重组质粒并转入里氏木霉中,获得msdS表达菌株Tr-MsdS,分析Tr-MsdS菌株的生长表型、N-糖组、蛋白质分泌途径和纤维素酶活性的变化。[结果] 在里氏木霉msdS表达菌株Tr-MsdS中,分泌糖蛋白的主要糖型由出发株的Man₈GlcNAc₂转变为Man₆GlcNAc₂,细胞壁组分发生变化,但细胞壁完整性未受影响;与出发株相比,Tr-MsdS菌株产孢、出芽及分枝增多;另外,MsdS的表达还影响蛋白质分泌,在50℃时降解纤维素和β-葡聚糖的能力分别提高9.9%和32.2%。[结论] 研究结果表明,N-糖链的加工可影响里氏木霉蛋白质,尤其是纤维素酶的分泌,干扰N-糖链加工可能是提高里氏木酶纤维素酶产量的新策略。     

IgG糖基化与疾病相关性研究进展

免疫球蛋白G(IgG)是抗体的核心组成分子,是具有糖基化修饰的重要血清糖蛋白。糖基化修饰结构影响IgG与Fc受体或补体C1q结合,进而影响IgG的生物活性及生物学功能。IgG糖基化修饰的系统研究将拓展对其在免疫过程中效应功能的理解,是肿瘤免疫学及抗体药物开发领域的关注点。现从IgG糖基化修饰、IgG糖链的生物学功能及其与不同疾病的相关性、N-糖链分析方法和抗体糖基化工程四个方面进行综述,为进一步探究IgG糖基化与疾病调控机制以及通过改造IgG糖基化修饰进而改善治疗性抗体治疗效果等提供理论参考。     

基于FFPE组织切片的膀胱癌N-连接糖链原位酶解及分析

目的 研究膀胱癌FFPE组织切片的N-连接糖链,发现膀胱癌FFPE肿瘤组织的异常N-连接糖链修饰情况。方法 发展基于FFPE组织切片原位提取N-连接糖链的实验流程。通过PNGase F酶切FFPE组织解释放N-连接糖链。对N-连接糖链自由端进行全甲基化修饰。通过MALDI-TOF/TOF-MS检测N-连接糖链的相对含量。进行数据库匹配,确定N-连接糖链的可能糖型。ROC分析用于预测显著差异N-连接糖链作为预测膀胱癌生物标志物的准确度。结果 MALDI-TOF/TOF-MS检测泛甲基化修饰N-连接糖链的数据显示,在16例膀胱癌患者的肿瘤和癌旁组织的3次重复实验中,肿瘤组织中蛋白质高甘露糖型N2H6、N2H7、N2H8、N2H9和复杂型N5H6F1糖链修饰水平显著上升,同时高甘露糖型N2H5、杂合型N3H5以及复杂型N3H4、N4H4、N5H6F1S2糖链修饰水平显著下降。ROC分析显示,双天线型N-连接糖链N3H4（AUC=0.90）和N4H4（AUC=0.91）在单独或者共同区分膀胱癌患者肿瘤组织和癌旁组织中都具有很好的可靠性,可能成为膀胱癌的潜在生物标志物。结论 膀胱癌FFPE肿瘤组织中存在蛋白质异常N-糖基化修饰,N-连接糖链N3H4和N4H4或可成为膀胱癌的潜在生物标志物。     

H7N2禽流感病毒HA的分离纯化及其糖链谱研究

血凝素(HA)是位于流感病毒囊膜表面的一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,是流感病毒结合宿主细胞表面受体,介导病毒入胞的关键分子,也是中和抗体以及疫苗研制的重要靶标.HA表面糖基化与病毒毒力、感染宿主范围等密切相关,且其表面糖链变化会影响其结构与功能.然而目前关于流感病毒HA糖基化的研究主要集中在其糖基化位点上,而对于HA上详细的糖链结构知之甚少.本文应用禽流感病毒特异识别的唾液酸糖链(SAα2-3Gal)受体,制备特异的糖链磁性微粒复合物,进而从H7N2禽流感病毒中分离纯化HA,并采用SDS-PAGE及质谱技术进行鉴定.确定提取物系HA后,进一步利用凝集素芯片联合质谱技术研究禽流感病毒H7N2的HA表面糖型,结果显示H7N2禽流感病毒HA表面主要含有岩藻糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、甘露糖、N-乙酰葡糖胺等糖链结构,共获得16个糖链结构较为准确的寡糖,这些糖链可能与HA生物学功能相关.本研究有助于揭示禽流感病毒感染宿主的糖链作用机制,有助于设计制备针对HA相关的糖链疫苗.