近日，马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究团队取得重要突破，揭示了掌控特定类蛋白质如何形成复杂结构以维持人体健康的碳水化合物基因密码。该研究成果发表在《Molecular Cell》杂志上，题为“ER chaperones use a protein folding and quality control glyco-code”（内质网分子伴侣利用蛋白质折叠和质量控制糖基密码）。
曾经，科学家们认为统领生命的是DNA，一切都受到DNA的四种构建块（A、C、G和T）如何组合和重组的支配。然而，在近几十年来，人们逐渐认识到还存在其他密码。
这项研究揭示了内质网（ER）中基于碳水化合物的分子伴侣系统的发现，这要归功于马萨诸塞大学阿默斯特分校生物化学和分子生物学教授、论文的一位资深作者丹尼尔·赫伯特博士在1990年代担任博士后研究员时进行的开创性工作。赫伯特表示：“我们现在拥有的工具，包括阿默斯特分校应用生命科学研究所的糖蛋白质组学和质谱技术，使我们能够回答过去25年来一直未解的问题。这篇新论文的主要作者凯文·盖正在做一些我在最初开始时只能梦想的事情。”
其中一个长期困扰人们的问题是：分子伴侣如何知道7,000种不同的蛋白质是否正确折叠？
我们现在知道，答案涉及到一种名为UGGT的“ER看门人”酶，以及一系列与蛋白质氨基酸序列中的特定位点相连的碳水化合物标签，称为N-糖基。
凯文·盖专注于两种特定的哺乳动物蛋白质，分别是α-1抗胰蛋白酶和抗凝血酶。他们利用CRISPR编辑的细胞，修改了内质网分子伴侣网络，以确定N-糖基的存在和位置如何影响蛋白质的折叠。他们观察到，这些疾病变体被内质网看门人UGGT识别，并为了更仔细地观察，他们开发了一些创新的糖蛋白质组学技术，利用质谱技术了解镶嵌在蛋白质表面的糖分发生了什么变化。
他们发现，酶UGGT使用糖分以特定位置“标记”错误折叠的蛋白质。
凯文·盖说：“这是我们首次能够看到UGGT在人类细胞中为质量控制制造的蛋白质上放置糖的位置。我们现在有了一个平台，可以扩展我们对糖标签如何将蛋白质送往进一步的质量控制步骤的理解，我们的研究表明UGGT是一个有前途的靶向药物研究方向。”
UGGT的作用发现可能会引导新的研究，深入了解并帮助治疗由错误折叠的蛋白质引起的数百种疾病。
参考文献：ER chaperones use a protein folding and quality control glyco-code
编辑：王洪
排版：李丽
评论 (0)