蛋白质糖基化的研究及进展

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糖基化蛋白质组学

糖基化蛋白质组学

糖基化蛋白质组学糖基化蛋白质组学是一种新兴的研究领域,它研究的是蛋白质与糖基化修饰之间的关系。

糖基化是一种常见的蛋白质修饰方式,它可以影响蛋白质的结构和功能,从而影响细胞的生理和病理过程。

糖基化蛋白质组学的研究可以帮助我们更好地理解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

糖基化是一种常见的蛋白质修饰方式,它是指糖分子与蛋白质分子之间的共价结合。

糖基化修饰可以发生在蛋白质的氨基酸残基上,也可以发生在蛋白质的糖基上。

糖基化修饰可以影响蛋白质的结构和功能,从而影响细胞的生理和病理过程。

例如,糖基化修饰可以影响蛋白质的稳定性、溶解性、活性和亲和力等性质,从而影响蛋白质的功能和相互作用。

糖基化蛋白质组学是一种研究糖基化修饰对蛋白质组的影响的新兴领域。

糖基化蛋白质组学的研究可以帮助我们更好地理解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

糖基化蛋白质组学的研究可以从以下几个方面展开:1. 糖基化蛋白质的鉴定和定量糖基化蛋白质的鉴定和定量是糖基化蛋白质组学研究的基础。

目前,糖基化蛋白质的鉴定和定量主要依靠质谱技术。

质谱技术可以通过分析蛋白质的质量和荷电性等性质来确定蛋白质的序列和修饰。

糖基化蛋白质的鉴定和定量可以帮助我们了解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。

2. 糖基化蛋白质的功能研究糖基化修饰可以影响蛋白质的结构和功能,从而影响细胞的生理和病理过程。

糖基化蛋白质组学的研究可以帮助我们更好地了解糖基化修饰对蛋白质的影响,从而揭示糖基化蛋白质在细胞生理和病理过程中的作用。

例如,糖基化蛋白质可以参与细胞信号转导、细胞凋亡、细胞增殖和细胞分化等过程,从而影响细胞的生理和病理状态。

3. 糖基化蛋白质与疾病的关系研究糖基化蛋白质与疾病的关系研究是糖基化蛋白质组学研究的重点之一。

糖基化蛋白质可以参与多种疾病的发生和发展,例如糖尿病、癌症、神经退行性疾病等。

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究

糖基化修饰对生物分子功能的影响研究糖基化修饰是指将糖基分子与其他生物分子(如蛋白质、脂质、核酸等)结合形成新的复合物,从而改变其结构和性质的化学修饰过程。

在生物体内,糖基化修饰是一种广泛发生的生物过程,对生物体的生长、发育、免疫、代谢等方面具有重要作用。

本文就糖基化修饰对生物分子功能的影响进行了简要介绍和探讨。

1. 糖基化修饰对蛋白质的影响蛋白质是细胞内最为关键的功能分子之一,其结构和生物活性通常受到糖基化修饰的影响。

在蛋白质糖基化修饰中,糖基分子可以与蛋白质上的氨基酸残基发生糖基化反应(如N-糖基化、O-糖基化等),也可以与蛋白质上的糖基分子发生相互作用(如糖蛋白、糖肽等)。

一般来说,蛋白质糖基化修饰能够调节蛋白质的生物活性、稳定性、亲水性和溶解度等性质,同时也可以调节蛋白质与其他生物分子的相互作用。

例如,蛋白质的糖基化修饰可以改变其抗体识别的特性,影响免疫介导的过程;在神经细胞的分化和生长发育中,N-糖基化修饰也被证明是必须的。

一般来说,蛋白质糖基化修饰在生物体内的作用是多样的,需要进一步进行深入研究。

2. 糖基化修饰对脂质的影响脂质是生物体内最丰富的有机物之一,是细胞膜组成的主要成分之一。

随着对脂质代谢和功能的研究,越来越多的证据表明,脂质也能够通过糖基化修饰影响其功能。

例如,脂质N-糖基化可以影响其在细胞膜内的转运和信号传导,同时也可以影响脂质代谢和酶的活性等方面。

总体来说,已经有多项研究表明,糖基化修饰在脂质代谢和功能中的作用值得进一步研究。

3. 糖基化修饰对核酸的影响核酸是生物体内的两种核酸(DNA和RNA)的总称,是信息传递的载体,对生物体的生长、发育和遗传特性等方面具有极为重要的作用。

最近的研究证明,核酸上的糖基化修饰也能够影响其结构和功能。

例如,RNA的糖基化修饰已经被证明能够影响RNA的稳定性、转录抑制和翻译反应等方面;DNA上的糖基化修饰则会影响DNA复制和修复、真核生物的基因表达和底物识别等等。

蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展

蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展

学 报Journal of China Pharmaceutical University 2023,54(6):674 - 681674蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展贾翼菲1,王雅梅1,李功玉1,2*(1南开大学化学学院,分析科学研究中心,天津市生物传感与分子识别重点实验室,天津 300071;2物质绿色创造与制造海河实验室,天津 300192)摘 要 糖基化是蛋白质最重要的翻译后修饰之一,能够调控蛋白质的电荷态、结构及分子间相互作用等,进而影响其功能。

糖基化的高度异质性导致传统的结构解析方法很难对糖蛋白进行全面表征。

随着分析技术的发展,质谱在糖蛋白结构解析中发挥了重要作用。

蛋白质组学质谱技术可在多肽水平上对复杂、低丰度蛋白质糖基化修饰的化学组成与位点信息进行鉴定。

非变性质谱技术(native mass spectrometry,nMS)则直接在完整蛋白水平上揭示聚糖异质性及其对蛋白高级结构和相互作用的调控效应。

作为结构质谱的代表性技术,基于离子淌度的nMS受益于离子淌度仪的构象分辨能力和构象去折叠功能,能够在非变性质谱的基础上提供离子的三维动态结构信息,为异构体结构快速鉴定提供不可替代的解决方案。

本文重点介绍了两种新兴离子淌度质谱技术,即非变性动态构象分辨质谱技术和糖型分辨结构质谱技术,并以3种常见蛋白体系为例,介绍其在糖蛋白构象研究领域的最新进展。

关键词蛋白糖基化;非变性质谱技术;构象分辨质谱;离子淌度质谱;碰撞诱导去折叠中图分类号R363 文献标志码 A 文章编号1000 -5048(2023)06 -0674 -08doi:10.11665/j.issn.1000 -5048.2023060901引用本文贾翼菲,王雅梅,李功玉.蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展[J].中国药科大学学报,2023,54(6):674–681. Cite this article as:JIA Yifei,WANG Yamei,LI Gongyu. Recent progress of protein glycosylation characterization utilizing native conformer-resolved mass spectrometry[J].J China Pharm Univ,2023,54(6):674–681.Recent progress of protein glycosylation characterization utilizing native conformer-resolved mass spectrometryJIA Yifei1, WANG Yamei1, LI Gongyu1,2*1Tianjin Key Laboratory of Biosensing and Molecular Recognition, Research Center for Analytical Science, College of Chemistry, Nankai University, Tianjin 300071; 2Haihe Laboratory of Sustainable Chemical Transformations, Tianjin 300192, China Abstract Glycosylation of proteins, one of the most prevalent and complex post-translational modifications occurring in nature, plays a crucial role in regulating protein net charge, conformation, binding properties and, ultimately, biological function.Traditional structural techniques are not amenable for glycoproteins due to the inherent heterogeneity of oligosaccharides.With the advances in analytical technique, mass spectrometry dis⁃plays an increasingly crucial role in elucidating the structure of glycoproteins.Mass spectrometry-based pro⁃teomic technique can dissect the chemical composition and site information of low-abundance glycosylation at the peptide level.Instead, native mass spectrometry (nMS) can analyze intact glycoproteins while maintaining the information for glycan heterogeneity, and the insights into the regulatory effects of glycosylation on protein higher order structures and interactions with other proteins or ligands.As a representative structural mass spectrometry tool, ion mobility-based nMS strategy is powered by its conformer-resolving capability and by the feasibility of conformer manipulation through collision-induced unfolding.Consequently, native IM-MS analysis can provide rich information of dynamic protein conformations, allowing for the rapid identification and differ⁃收稿日期2023-06-09 *通信作者Tel:159****1043E-mail:ligongyu@基金项目国家自然科学基金资助项目(No.22104064,No.22293030,No.22293032);国家重点研发计划青年科学家项目资助(No.2022YFA1305200)第 54 卷第 6 期贾翼菲,等:蛋白质糖基化修饰的非变性构象分辨质谱研究进展entiation of protein isoforms in an unprecedented manner.In this review, we briefly introduced two emergingnative IM -MS analytical modes, dynamic conformer -resolving mode and glycoform -resolving mode.Besides, we also discussed the recent progress of conformational and topological characterization of intact glycoproteins with three typical model systems based on two above -mentioned emerging modes of native IM -MS.Key words protein glycosylation; native mass spectrometry; conformer -resolving mass spectrometry; ion mobili⁃ty -mass spectrometry; collision -induced unfoldingThis study was supported by the National Natural Science Foundation of China (No.22104064, No.22293030, No.22293032) and the National Key R&D Program of China (No.2022YFA1305200)糖基化(glycosylation )是一种普遍且重要的翻译后修饰类型,在调控蛋白结构、信号传导、免疫应答、胚胎发育等过程中发挥重要作用[1]。

糖基化蛋白质组学

糖基化蛋白质组学

糖基化蛋白质组学1. 背景介绍糖基化是蛋白质后修饰的一种常见形式,通过附加糖基团(糖链)来改变蛋白质的特性和功能。

糖基化蛋白质组学是研究糖基化蛋白质组的一种方法,可以揭示糖基化在生物系统中的重要作用。

2. 糖基化蛋白质组学方法糖基化蛋白质组学方法主要包括以下几个方面:2.1 糖基化检测技术糖基化检测技术用于检测蛋白质是否被糖基化。

常用的糖基化检测技术包括质谱分析、Western blot、凝胶电泳等。

其中,质谱分析是最常用的糖基化检测技术之一,可以通过检测糖基化蛋白质的质谱图谱来确定糖基化的位置和类型。

2.2 糖基化蛋白质组测序技术糖基化蛋白质组测序技术用于确定糖基化蛋白质组中的蛋白质序列和糖基化信息。

常用的糖基化蛋白质组测序技术包括液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)、糖基化蛋白质组测序芯片等。

这些技术可以通过分析蛋白质序列和糖基化信息来揭示糖基化蛋白质的功能和调控机制。

2.3 数据分析与功能注释糖基化蛋白质组学数据的分析与功能注释是研究糖基化蛋白质组的重要环节。

数据分析可以通过比对已知数据库中的糖基化信息,鉴定糖基化蛋白质的糖基化位点和糖基化类型。

功能注释可以通过比对已知蛋白质功能和代谢网络数据库,预测糖基化蛋白质的功能和调控通路。

3. 糖基化蛋白质组学应用糖基化蛋白质组学在生物医学研究中具有广泛的应用价值。

以下是几个研究领域中的糖基化蛋白质组学应用案例:3.1 癌症研究糖基化蛋白质组学可以揭示癌症细胞中糖基化蛋白质的异常表达和调控通路,有助于癌症的早期诊断和治疗。

例如,糖基化蛋白质组学研究发现在某些癌症细胞中,特定糖基化蛋白质的异常表达与肿瘤的发生和发展有关。

3.2 神经退行性疾病研究糖基化蛋白质组学可以揭示神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)中糖基化蛋白质的异常表达和调控通路,有助于揭示神经退行性疾病的发生机制和寻找新的治疗策略。

3.3 药物研发糖基化蛋白质组学可以用于药物的研发和评价。

通过研究糖基化蛋白质在药物治疗下的变化,可以评价药物的疗效和副作用,为药物研发提供重要参考。

蛋白质的糖基化的研究历史

蛋白质的糖基化的研究历史

蛋白质的糖基化的研究历史
1研究历史
蛋白质糖基化研究的历史可以追溯到上个世纪六十年代,当时了解和调控蛋白质糖基化及其所导致的生物学过程都仍处于起步阶段。

当然,从中古代就有关于糖醛酸元素和其他非结构性残基在蛋白质上的了解,但不到20世纪40年代,研究者才开始有意识地探索蛋白质的糖化。

2有意识地探索
20世纪40年代,但凡研究者就开始使用氨基酸测量来研究蛋白质糖化反应,1968年,Mark Cantley在他的博士论文中对蛋白质糖基化反应的可能生化机制加以描述。

随后,随着越来越多的有关蛋白质糖基化的课题开始探索,人们渐渐开始相信蛋白质糖基化可以调节蛋白质水平,而这可以促进许多生物学过程。

3糖基化酶学
上个世纪六十年代,研究者开始寻找调节蛋白质糖基化的酶,在70年代中期,他们首次成功发现了糖基化酶,并开始研究它的结构以及它们介导的蛋白质糖基化反应的机制。

更重要的是,他们还发现了蛋白质糖基化可以调节许多生物学过程,如细胞类型的发育、细胞内信号传导、和细胞内物质转运。

4生物学发现
在后续的几十年里,研究者不断发现蛋白质糖基化生物学发现,这包括了调节细胞活动的糖基化突变、癌症抵抗糖基化变动、以及糖基化参与的细胞死亡机制等等。

随着细胞生物学的发展,研究者也越来越能够发现特定的糖基化酶以及其调节蛋白质糖基化的机制,这些发现也会改变人们对蛋白质糖基化反应机制的理解。

从六十年代开始,蛋白质糖基化研究取得了长足的进步,人们已经更加深入地了解蛋白质糖基化反应如何影响和调节生物学过程,也进一步发现了调控蛋白质糖基化活动的分子机制。

未来,蛋白质糖基化的研究也将继续取得新的成果,改善和促进人类健康。

糖基化引发蛋白质的折叠及功能的研究

糖基化引发蛋白质的折叠及功能的研究

糖基化引发蛋白质的折叠及功能的研究随着生物技术的迅猛发展,人们对蛋白质的研究也越来越深入。

糖基化是一种蛋白质后修饰的形式,它可以影响蛋白质的结构和功能,对生物学和医学有着重要意义。

本文将从糖基化的概念、机制以及影响蛋白质折叠和功能等方面进行探讨。

一、糖基化的概念糖基化是指糖类分子与蛋白质分子结合的化学反应。

在生物体内,糖基化反应一般会在未修饰的蛋白质分子中的羟基、胺基或硫基上发生,绑定到这些官能团上的糖会形成糖基化产物。

糖基化产物可能具有新的生物学活性,例如增强或降低蛋白质的稳定性、增强或减弱蛋白质的活性、提高或降低蛋白质的识别性等。

二、糖基化的机制糖基化反应可以分为两种类型:非酶促糖基化和酶促糖基化。

非酶促糖基化是指糖类分子和蛋白质分子在没有酶的催化下发生结合反应。

这种类型的反应通常是非特异性的,也就是说,糖类分子可能与蛋白质的各种官能团结合,形成多种不同的糖基化产物。

而酶促糖基化则是指一类专门催化糖基化反应的酶,这类酶被称为糖基转移酶。

糖基转移酶通常会在一定的底物(包括糖类和蛋白质)识别和结合之后,将底物上的糖基转移到其他底物上,形成新的糖基化产物。

酶促糖基化通常比非酶促糖基化更加特异性,可以产生特定的糖基化产物。

三、糖基化对蛋白质折叠和功能的影响糖基化反应可以改变蛋白质分子的化学性质,影响蛋白质的结构和功能。

糖基化反应可能影响蛋白质的折叠状态。

蛋白质的折叠是指蛋白质分子在特定条件下(包括温度、pH值等)下形成的三维空间结构,即蛋白质的构象。

如果蛋白质的糖基化产物不容易呈现正确的构象,那么可能会影响蛋白质的稳定性,加速其降解或使其失去活性。

在糖尿病患者中,糖基化产物可能增加胰岛素信号转导通路中的蛋白质的折叠状态,导致胰岛素阻抗。

糖基化反应还可能影响蛋白质的功能。

对于酶来说,糖基化产物可能影响酶活性,从而改变其对底物的催化效率。

对于结构蛋白来说,糖基化产物可能影响其与其他蛋白质的相互作用,影响其在细胞内的定位和识别等。

蛋白质糖基化及其在疾病发生中的作用

蛋白质糖基化及其在疾病发生中的作用

蛋白质糖基化及其在疾病发生中的作用蛋白质糖基化是一种重要的修饰方式,指的是蛋白质与糖类之间的共价结合。

这种修饰方式在细胞生物学、生物化学和医学研究中有着广泛的应用与重要意义。

本文将介绍蛋白质糖基化的机制及其在某些疾病发生中的重要作用。

一、蛋白质糖基化的机制蛋白质糖基化是一种复杂的化学反应,涉及多种糖类和蛋白质分子。

通常情况下,蛋白质糖基化的反应需要糖类和蛋白质分子参与,同时还需要催化剂的作用。

一般而言,葡萄糖是糖基化反应中最重要的物质之一。

在人体中,一旦糖类被转化成葡萄糖,那么它们就会开始与蛋白质结合。

蛋白质糖基化的机制分为两个步骤,首先是糖类与蛋白质分子之间的非酶催化的酰胺反应(非酶催化醛糖与氨基基团间的反应),其次是酰胺链的移位,形成氧化的还原性酮糖,此时酮糖可逆向与水解还原成醛糖。

这个反应在机体内是不可逆的。

二、糖基化对蛋白质的功能影响及机制糖基化会影响许多蛋白质的功能,以下是其中一些常见的影响及机制:1. 糖基化对蛋白质稳定性的影响:糖基化使蛋白质的稳定性下降,随着糖基化程度的不断增加,蛋白质的稳定性会显著降低。

这是因为糖基化使得蛋白质的静电作用发生变化,从而大大影响了蛋白质的稳定性。

2. 糖基化对蛋白质活性的影响:许多蛋白质的活性受到糖基化的影响。

这是因为糖基化可以改变蛋白质的空间构象,进而影响蛋白质的功能。

例如,糖基化如果改变了蛋白质的活性中心,那么就会影响蛋白质的催化活性和结构稳定性。

3. 糖基化对蛋白质的信息传递的影响:大多数蛋白质都含有一些酪氨酸和丝氨酸残基,这些残基可以通过糖基化来影响蛋白质的信息传递。

具体来说,糖基化可以影响蛋白质上的磷酸化修饰,使得蛋白质的功能受到影响。

4. 糖基化对蛋白质稳定化的影响:糖基化也会影响蛋白质的稳定性。

由于糖基化会增加水溶性,所以某些蛋白质的稳定性会受到影响。

三、糖基化在某些疾病发生中的作用在医学领域中,糖基化的研究主要与以下疾病相关:1. 糖尿病:糖基化与糖尿病的关系已经被广泛研究。

蛋白质糖基化修饰研究进展

蛋白质糖基化修饰研究进展

期末考核课程:Glycobiology蛋白质糖基化研究进展姓名:***学号:**********班级:生命科学与技术基地班时间:2016.1.1蛋白质糖基化研究进展马春(西北大学生命科学学院,陕西西安,710069)摘要:糖基化修饰是生命活动中最广泛、最复杂、也是最重要的蛋白质翻译后修饰之一,不仅影响着蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位,而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。

本文综述了糖基化的分类、在生命体中的作用、糖基化位点分析及糖链分析方法等。

关键词:蛋白质糖基化;分析方法生命体是一种极其复杂且动态变化的有机系统,不断发生着各种生物化学反应,进行新陈代谢,并协调、控制各部分生物功能的发挥。

蛋白质是生命体内各种生化反应的载体和生物功能的执行者,如分子识别、信号转导、免疫应答等。

蛋白质功能的正常发挥保证着生命有机系统正确、有序、高效地运转。

基因在转录和翻译后产生具有特定序列的氨基酸长链,即蛋白质的前体,再经过共价修饰、折叠、卷曲并形成特定的空间构象后,成为具有正常功能的成熟蛋白质。

而共价修饰在这个成熟过程中发挥着重要的调节作用。

不仅如此,蛋白质成熟后的许多关键功能,特别是涉及控制、调节等方面的功能,都是通过共价修饰实现的。

这些发挥重要功能的共价修饰,就是蛋白质翻译后修饰它们使蛋白质的结构更为合理、功能更为完善、调节更为精细、作用更为专一。

翻译后修饰可以发生在蛋白质的任一位点上,并且种类繁多,目前有文献报道的翻译后修饰就多达数百种,常见的有碟酸化修饰、糖基化修饰、乙醜化修饰等。

蛋白质糖基化修饰是最广泛、最复杂、最重要的翻译后修饰之一,据推断有超过的蛋白质都发生了糖基化修饰。

这些糖蛋白广泛分布于生命体中,特别是在细胞膜上和体液中含量丰富,大部分膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。

糖基化修饰不仅影响蛋白质的空间构象、生物活性、运输和定位,而且在分子识别、细胞通信、信号转导等特定生物过程中发挥着至关重要的作用。

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由于糖蛋白本身的复杂性, 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, 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。 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 随着各种分离技术的不断发展, 翻新。 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
蛋白质糖基化的研究策略
1.凝胶技术与质谱联用 凝胶技术与质谱联用
与磷酸化之间存在 “阴阳”关系 可以 被筛选和鉴定
细胞组织
双向电泳
切割 酶切
质谱分析 糖链鉴定 数据库搜索 靶蛋白鉴定及功能分析
2.非凝胶技术与质谱联用 非凝胶技术与质谱联用
O-β-GlcNA pr 亲和层析 母离子扫描 366 数 据 库 搜 索 鉴 定
3 蛋白质糖基化常用研究方法
糖基化位点分析 糖基化蛋白分析 糖链分析
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。
单糖分析 糖链释放 蛋白酶水解 去糖基蛋白 糖链 氨基酸分析
糖蛋白
糖基肽
肽链
糖链释放
氨基酸序列分析
去糖基肽链
糖链
分馏/纯化 结构分析 酶解 糖基肽/寡糖多糖图谱 质谱 核磁共振
Mana1-6(Mana1-3)Manβ Mana1-2Mana1-6 (Mana1-3)Manβ 较强 最强
4 糖基化蛋白质的分离技术
缺少三甘露糖核心结构或含有阻碍性的3-OH, 较弱 6-OH取代基团的Mana(α1-6)
Galectin LEC-6
半乳糖苷结合凝集素是一类分布广泛,不依赖于金属离子的 可溶性凝集素 很多生物具有保守性 倾向于结合包含半乳糖且 具有分枝结构的N-连接糖链
“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 糖基化: 糖基化 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 糖基化: 糖基化
3.GPI-Anchor糖基化 蛋白质通过肽链的C端共价连接 的 糖基化: 糖基化 糖基磷脂酸肌醇锚定在膜脂上。
增强疏水性和离子化能力
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
Q-TOF-MS 高分辨 高灵敏度 高精确度 母离子扫描 HexNAc+ (m/z 204) HexHexNAc + (m/z366)
MALDI-TOF-MS 能方便的检测出衍生或未衍生的寡 糖 可以直接分析分子质量较大的糖蛋白,并分辨不均 可以直接分析分子质量较大的糖蛋白, 一性
3.O-β-GlcNAc 糖基化研究
是一种典型的对于一系列高甘露糖型的N-连接糖链 是一种典型的对于一系列高甘露糖型的 连接糖链 具有高亲和性的植物凝集素, 具有高亲和性的植物凝集素, 同时也能结合复杂型 连接糖链及双分枝的复杂型的N-连接糖链 的N-连接糖链及双分枝的复杂型的 连接糖链 连接糖链及双分枝的复杂型的 蛋白质混合物 分离纯化糖蛋白 糖肽 凝集素 ConA
PNA
花生凝集素是组织化学中用于检测T抗原的。 抗原在黏蛋 花生凝集素是组织化学中用于检测 抗原的。 T抗原在黏蛋 抗原的 白中广泛存在(如血型糖蛋白A) 可广泛结合于存在O-连接 白中广泛存在(如血型糖蛋白 ) 可广泛结合于存在 连接 糖链的T抗原上 糖链的 抗原上
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
蛋白质糖基化研究的基本目标是: 蛋白质糖基化研究的基本目标是:
基因组信息
寻找编码糖蛋白的基因
糖基化位点信息
寻找糖基化位点
结构信息
解析糖链及糖基化肽段的结构
功能信息
研究糖基化的功能
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
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
质量数推断对于同质量异构的糖基无法分辨( 质量数推断对于同质量异构的糖基无法分辨(Man/Glu) 对于同质量异构的糖基无法分辨 外切糖苷酶处理后, 利用 外切糖苷酶处理后,再分析 具体的糖链结构还需进行衍生化。(甲基化, 。(甲基化 具体的糖链结构还需进行衍生化。(甲基化,还原胺化)
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 , 根据去糖肽的相对分子量及MS/MS图确定糖基化位点
蛋白质糖基化的研究及进展
1概

1988年,牛津大学的 Raymond Dwek 在 Annual Review of Biochemistry上 发表题为 “糖生物学”的综述,标志糖生物学这一前沿领域的诞生。
美国的新罕布什大学 首先开展了“糖组学”(glycomics) 的研究
美国于2001年正式启动了“功能糖组学”的研究
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
“功能糖组学” 研究目标
阐明由蛋白质-糖链所介导的细胞通讯机制 阐明由蛋白质 糖链所介导的细胞通讯机制 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。
糖组学研究的重心便是蛋白质糖基化的研究。 糖组学研究的重心便是蛋白质糖基化的研究。
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