刘璐瑶, 秦洪强, 叶明亮*

(1.中国科学院大连化学物理研究所, 中国科学院分离分析化学重点实验室, 辽宁 大连 116023; 2.中国科学院大学, 北京 100049)

蛋白质糖基化是一种非常普遍、复杂和多样的蛋白质翻译后修饰。在真核生物中,蛋白质糖基化过程主要发生在内质网和高尔基体系统内,有大约200个糖基转移酶参与,并使得50%～70%的蛋白质被糖基化修饰[1]。根据糖链和蛋白质连接方式的不同,蛋白质糖基化主要分为N-糖基化、O-糖基化、C-糖基化和糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚定4大类型,其中对N-和O-糖基化的研究最为广泛。在N-糖基化中,糖链通过N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)与天冬酰胺(Asn)侧链氨基共价结合,其糖链有五糖核心结构,糖基化位点具有特定肽段序列Asn-X-Ser/Thr(X≠Pro)。在O-糖基化中,糖链通过与丝氨酸(Ser)或苏氨酸(Thr)侧链羟基共价结合,其糖链没有固定的核心结构,糖基化位点也没有保守肽段序列。N-和O-糖基化在蛋白质稳定性、细胞内和细胞间信号转导、激素活化或失活和免疫调节等方面起着重要作用[2]。蛋白质糖基化的异常表达也通常预示着相关疾病的发生发展,比如炎症、癌症、遗传病等。目前,大多数被批准临床使用的肿瘤生物标志物是糖蛋白(例如用于肝癌的甲胎蛋白(AFP)、用于卵巢癌的癌抗原125(CA125)、用于结肠癌的癌胚抗原(CEA)、用于前列腺癌的前列腺特异抗原(PSA)等)或糖抗原(例如用于胃肠癌和胰腺癌的癌抗原19-9(CA19-9)等)[3]。因此,糖蛋白质组学分析对于疾病的早期筛查和病理研究等非常重要。

基于质谱的蛋白质组学技术为全面分析蛋白质及其修饰提供了极好的分析手段。……