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      糖基化-映射未知領(lǐng)域
      
			
      
				2019-05-27 09:24:00
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      盡管已經(jīng)在基因組學(xué)，代謝組學(xué)或蛋白質(zhì)和脂質(zhì)研究方面取得了重大進(jìn)展，但在蛋白質(zhì)組規(guī)模上糖基化仍然很大程度上尚未開發(fā)。用于分析復(fù)雜糖蛋白質(zhì)組的技術(shù)有限。糖蛋白不僅可以通過糖苷的數(shù)量和位置而不同，還可以通過每種聚糖的組成和結(jié)構(gòu)而不同。糖蛋白質(zhì)組學(xué)是“生命科學(xué)的關(guān)鍵前沿之一”，研究負(fù)責(zé)人，IMBA主任醫(yī)學(xué)博士Josef Penninger說。
      

      糖基化-映射未知領(lǐng)域
      

      為了克服阻礙該領(lǐng)域的技術(shù)限制，Penninger的小組開發(fā)了質(zhì)譜方法和算法，最終能夠全面鑒定復(fù)雜的糖結(jié)構(gòu)并將其映射到相應(yīng)蛋白質(zhì)中的位點(diǎn)。他們的新型比較糖蛋白質(zhì)組學(xué)平臺(tái)發(fā)表在最新一期的“自然”雜志上。用于糖定量生物學(xué)的Termed SugarQb，他們的方法使人們能夠全面了解生物系統(tǒng)中的蛋白質(zhì)糖基化和聚糖修飾。他們將這個(gè)平臺(tái)應(yīng)用于兩個(gè)令人興奮的原理性證明研究 - 胚胎干細(xì)胞糖蛋白質(zhì)組的分析，以及蓖麻毒素毒性所需的糖蛋白的鑒定。
      

      使用新的SugarQb方法，作者建立了小鼠和人類胚胎干細(xì)胞糖蛋白質(zhì)組的初稿。他們的結(jié)果幾乎是整個(gè)文獻(xiàn)中所有已知糖蛋白數(shù)量的兩倍。他們還發(fā)現(xiàn)了多種新型糖基化蛋白，包括進(jìn)化上保守的以及鼠和人干細(xì)胞多能性因子中的物種特異性糖修飾。他們發(fā)現(xiàn)的許多糖基化蛋白質(zhì)定位于質(zhì)膜并且涉及細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)，細(xì)胞相互作用以及胚胎發(fā)育。
      

      蓖麻毒素是一種毒性很強(qiáng)的植物毒素和生物武器。蓖麻毒素的走私引起了對(duì)恐怖分子和恐怖組織的利用的擔(dān)憂。包括奧巴馬總統(tǒng)在內(nèi)的幾位美國(guó)政界人士收到了含有微量毒藥的信件。目前沒有針對(duì)蓖麻毒素暴露的解毒劑 - 因此從制藥公司到軍方的各種群體都有興趣確定治療或預(yù)防蓖麻毒素的療法。Penninger的研究小組之前剛剛發(fā)現(xiàn)，巖藻糖基化缺陷的突變細(xì)胞是一種對(duì)蓖麻毒素具有抗性的糖基化，這種糖基化可以添加巖藻糖。然而，支持蓖麻毒素毒性的巖藻糖基化靶標(biāo)是未知的。
      

      使用SugarQb，第一作者，IMBA博士生Jasmin Taubenschmid和蛋白質(zhì)組研究員Johannes Stadlmann現(xiàn)在可以獲得這些蓖麻毒素抗性細(xì)胞的糖蛋白質(zhì)組：突變細(xì)胞中改變的糖蛋白可能在其抗性中發(fā)揮作用。事實(shí)上，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了六名協(xié)調(diào)蓖麻毒素的新球員。這些蛋白質(zhì)中的任何一種的喪失使得人類細(xì)胞對(duì)蓖麻毒素具有抗性，就像巖藻糖基化缺陷的細(xì)胞一樣。他們的研究結(jié)果表明，這些新參與者的巖藻糖基化是蓖麻毒素敏感性所必需的，并為藥物發(fā)現(xiàn)提供了許多新的治療靶點(diǎn)。
      

      SugarQb可供所有科學(xué)家免費(fèi)使用。“我們希望我們的平臺(tái)能夠讓世界各地的研究團(tuán)隊(duì)通過識(shí)別糖結(jié)構(gòu)及其在相應(yīng)蛋白質(zhì)上的位置來繪制這個(gè)未知領(lǐng)域，”Johannes Stadlmann說。“糖基化在包括癌癥在內(nèi)的許多疾病中發(fā)揮著重要作用--SugarQb將允許科學(xué)家發(fā)現(xiàn)生物學(xué)和疾病治療策略的新機(jī)制。臨床醫(yī)生也可以將其用于定義異常的糖蛋白組學(xué)特征作為疾病的生物標(biāo)志物并跟蹤對(duì)疾病的反應(yīng)。治療，“IMBA的最后一位作者兼科學(xué)主任Josef Penninger補(bǔ)充道。
      
			

			
        
      
			
      
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