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为大家分享一篇发表在JACS上的文章,文章的题目是“Photoproximity Labeling of Sialylated Glycoproteins (GlycoMap) Reveals Sialylation-Dependent Regulation of Ion Transport”通讯作者是来自普林斯顿的David W. C. MacMillan教授,MacMillan教授曾在2021年凭借对不对称催化的贡献获得了诺贝尔化学奖,他也是光氧化还原催化领域的领军人物。
糖基化是重要的翻译后修饰之一,糖基化的失调与被证明与癌症转移、免疫逃逸等多种疾病表型相关联。唾液酸修饰作为糖基化修饰之一,与肿瘤的发展息息相关,但目前仍缺乏高分辨率的工具来研究唾液酸化蛋白相关的生化机制。在最近的研究中,Kohler等人成功使用带有光交联剂(diazirine)唾液酸分子代谢标记在唾液酸相互作用底物上。因此作者希望能通过引入铱催化剂的策略,进一步提高该方法的特异性和时空分辨率。
文章策略的整体流程是,首先使用唾液酸生物合成的前体非天然糖Ac4ManNAz代谢标记细胞,进而使用DBCO-iridium将铱催化剂通过SPAAC引入到唾液酸化蛋白上,最后加入生物素化的diazirine和光照,铱催化剂催化diazirine生成卡宾从而将生物素标记在唾液酸化蛋白的相互作用蛋白上。
在验证了方法的可行性后,作者将该策略与基于TMT标签的定量化学蛋白质组学结合,以便一揽子识别唾液酸化的细胞表面糖蛋白。作者使用DBCO-biotin来标记唾液酸化糖蛋白,DBCO-iridium + biotin-diazirine来标记唾液酸化糖蛋白及其相互作用蛋白,接着通过streptavidin富集和TMT定量标记,结果中绝大多数(93%)都是已知的糖蛋白。其中作者选择了异源四聚体蛋白NCSTN, APH1A, PSEN1, PEN-2进行了验证,其中只有NCSTN被直接唾液酸化,结果显示只有NCSTN在DBCO-biotin组中被打到,而APH1A在DBCO-iridium组中被高度富集,充分证明了该方法可以有效区分糖蛋白本身及其相互作用蛋白。
最后作者系统比较了HeLa细胞和原发性宫颈癌细胞PCC,结果显示前者有更多的唾液酸化蛋白和相互作用蛋白,说明了不同细胞系间唾液酸化的差异。
责任编辑:Guo ZH
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