蛋白质O-GlcNAc糖基化与心血管疾病*
2021-10-20张佳佳龚开政
赵 培, 张佳佳, 龚开政
(扬州大学附属医院心血管内科,江苏扬州 225000)
蛋白质O连接N-乙酰葡萄糖胺糖基化(O-linkedN-acetylglucosaminylation,O-GlcNAcylation;简称OGlcNAc 糖基化)是指单个N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine,GlcNAc)以O-糖苷键连接到底物蛋白质丝氨酸或苏氨酸残基上的一种蛋白质翻译后修饰。生理水平的O-GlcNAc 糖基化在代谢和免疫稳态等方面具有重要作用,其水平异常则与心血管疾病、代谢综合征和癌症等疾病的发生密切相关[1-2]。本文着重对近年来心血管疾病中涉及到O-GlcNAc糖基化的研究做简要综述,以探究蛋白质O-GlcNAc糖基化在心血管疾病中的作用,以及调控蛋白质OGlcNAc糖基化对心血管疾病的治疗意义。
1 O-GlcNAc糖基化的调节酶
与磷酸化一样,O-GlcNAc 糖基化也是一种常见的翻译后修饰。这2 种修饰的共同点在于均以蛋白质的丝或苏氨酸残基为靶点,不同点在于细胞内调节磷酸化的蛋白激酶和磷酸酶有数百种,而调节OGlcNAc 糖基化的酶仅有一对,即O-GlcNAc 转移酶(O-GlcNAc transferase,OGT)和O-GlcNAc水解酶(OGlcNAcase,OGA)。OGT是可溶性蛋白,存在于细胞质、细胞核和线粒体,主要位于细胞核。它由2 个不同的结构域组成:N 端具有一系列34 肽重复序列(tetratricopeptide repeat,TPR),是蛋白质与蛋白质相互作用区域,可识别和激活特异性底物蛋白;C 端是催化区域,具有尿苷二磷酸(uridine diphosphate,UDP)-GlcNAc 结合和酶催化位点。由于TPR 的数量不同,OGT形成了3种异构体,分别是ncOGT(nucleocytoplasmic OGT;分布于细胞核和细胞质,含有13.5个TPR,分子量是116 kD)、sOGT(short OGT;分布于细胞核和细胞质,含有2.5 个TPR,分子量是70 kD)和mOGT(mitochondrial OGT;位于线粒体,含有9 个TPR,分子量是103 kD)[2-3]。OGA 存在于细胞质和细胞核,主要位于细胞质。它由N 端的糖苷水解酶结构域、中间的茎结构域和C 端的乙酰转移酶结构域3个部分组成。……
