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ALG11-CDG 突变蛋白在原核细胞中的稳定表达

2021-05-18李盛陶高晓冬

食品与生物技术学报 2021年2期

王 佩, 李盛陶, 王 宁, 高晓冬

(江南大学 生物工程学院,江苏 无锡214122)

在真核生物中,天冬酰胺(N)连接的糖基化直接影响糖蛋白的结构和生物学功能,是最重要的翻译后修饰过程之一[1-2]。 N-聚糖合成是一个高度保守的多步骤反应过程,首先在内质网膜上组装合成一个多萜醇连接的寡糖前体Glc3Man9GlcNAc2-PPDol(DLO)[3]。 13 个称为Alg 蛋白(天冬酰胺连接的糖基化)的ER 糖基转移酶,催化DLO 的生物合成[4]。 然后在内质网腔内,寡糖基转移酶(OST)的作用下将寡糖部分从多萜醇锚定物上转移到新合成蛋白质的天冬酰胺残基上。 之后,寡糖连接的糖蛋白经历晚期ER 和高尔基体的进一步修饰, 包括选择性去除甘露糖残基并添加N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)、半乳糖、唾液酸和岩藻糖残基,随后成熟的寡糖连接的糖蛋白运输到细胞表面或分泌到细胞外[5]。

N-聚糖的合成以及糖蛋白和糖脂的附着装配中的遗传缺陷属于先天性糖基化疾病(CDG)大家族[6]。 目前已经有超过150 种CDG 类型被报道,其中大多数涉及N-糖基化的缺陷[7-8]。 与CDG 相关的疾病异常现象几乎影响每个器官系统[9]。 大多数CDG 表现为常染色体隐性遗传,并具有以下特征的广泛的多系统缺陷,包括神经系统缺陷、发育迟缓、多器官肌张力低下、消化系统异常、腺体功能异常及凝血障碍等[9-11]。

ALG11 位于13 号染色体上并编码甘露糖基转移酶,在内质网外侧以GDP-Man 为底物,将第4 和第5 个Man 转移到DLO 上[12]。ALG11-CDG 源于ALG11 基因的致病变异。 迄今为止,仅12 位患者被确诊为ALG11-CDG[13-17],见表1。ALG11-CDG 病人虽然都呈现广泛的多系统缺陷,但是不同患者的疾病严重程度并不一样,尤其是存活时间:有些病人很早就死亡;……

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