新品预告 | N-连接完整糖肽蛋白质组倾情来袭！

糖基化是一类重要的蛋白质翻译后修饰，广泛参与到细胞间信号识别、转导、调控、蛋白质折叠、定位、空间构象稳定以及免疫调控等生物学功能中。N-连接糖蛋白广泛表达于细胞表面以及体液中，并且参与到肿瘤等疾病的发生与发展。近年来，越来越多的研究表明基于位点特异性水平的蛋白质N-连接糖基化的精确表征对于许多疾病的新诊断标志物和潜在治疗靶点的发现，以及针对各种病毒的有效疫苗的开发都具有很大价值。

传统的N-连接糖蛋白质组定量分析去除了糖链，只对去糖基化多肽进行分析，缺失了复杂的糖链中蕴藏的遗传信息。基于完整糖肽的方法对N-连接糖蛋白质进行研究，可以同时获得糖链、糖基化修饰肽段及糖链和糖基化位点的对应关系等信息，一步到位，为蛋白糖基化研究提供更全面的解决方案。

N-连接糖蛋白质组广泛应用在肿瘤、癌症、免疫性疾病、神经退行性疾病、心血管疾病、生殖与发育过程以及植物生长发育、抗病抗逆等相关研究方向。

为给广大科研工作者提供更优质的服务、更多样的选择，华大基因将推出基于N-连接完整糖肽的糖蛋白质组学研究方案，敬请期待！

案例分享

案例1

新型冠状病毒刺突蛋白的结构和位点特异性N-糖基化修饰研究^[1]

研究背景：

刺突蛋白（S）在新型冠状病毒（SARS-CoV-2）进入宿主细胞以及免疫逃避过程中起着关键作用，本研究利用结构和位点特异性N-连接糖蛋白组学测序算法StrucGP，在位点特异性水平上提供了S蛋白的N-糖基化修饰结构。

研究方法：

利用N-连接完整糖肽解析软件StrucGP对SARS-CoV-2病毒S蛋白每个糖基化位点上修饰的糖链结构进行解析。

研究成果：

1）提供了包含糖链结构信息的新冠S蛋白糖基化修饰图谱。特殊/不常见的糖链结构以及糖链结构异构体在20个糖基化位点上被精确解析；

2）S蛋白的位点特异性糖链结构信息可为进一步的糖基化功能研究提供坚实的基础。

图1 SARS-CoV-2病毒刺突蛋白三聚体的整体糖基化特征^[1]

文献链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.2c02265

案例2

老年痴呆患者和非老年痴呆患者大脑区域特异性N-糖组和N-糖蛋白质组分析^[2]

研究背景：

大脑细胞膜上的蛋白质在高度相互作用区域被糖基化修饰，糖蛋白及其糖链参与细胞和细胞之间的相互作用，对大脑至关重要。本研究选择了包含与阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）的进展相关的脑内11个功能区，对其N-糖组和N-糖蛋白质组进行测定与分析。

研究方法：

四名捐献者的死后大脑被划分为11个功能区，包括额叶、颞叶、顶叶、枕叶、扣带、外侧小脑、眶额皮层、海马后、丘脑、尾状核和脑桥，提取这些区域的细胞膜蛋白，使用PNGase F酶释放其上的糖链后，对N-糖组和N-糖基化蛋白质组分别进行分析。

研究成果：

1）通过LC-MS绘制了人脑的N-糖组和N-糖基化蛋白质组图谱，共鉴定超过500个独特的膜糖蛋白； 

2）在已知受阿尔茨海默病影响的人脑区域中，检测了区域特异性糖基化；

3）糖蛋白的特异性糖基化修饰位点在额叶、颞叶、顶叶、枕叶、扣带、外侧小脑、眶额皮层、海马后、丘脑、尾状核和脑桥中表现出广泛的变化。

图2 人脑N-糖蛋白质组分析流程^[2]

文献链接：https://www.mcponline.org/article/S1535-9476(22)00235-3/fulltext

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参考文献：

[1] Structural- and Site-Specific N-Glycosylation Characterization of COVID-19 Virus Spike with StrucGP. Anal Chem. 2022 

[2] Regio-Specific N-Glycome and N-Glycoproteome Map of the Elderly Human Brain with and without Alzheimer's Disease. Mol Cell Proteomics. 2022

供稿：Carol、徐寅泰

编辑：市场部

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