陳興課題組實(shí)現(xiàn)蛋白特異性的糖鏈標(biāo)記與成像
時(shí)間：2021-04-06 16:52:04學(xué)院：化學(xué)與分子工程學(xué)院學(xué)校：北京大學(xué)
細(xì)胞表面蛋白多數(shù)是糖蛋白。對于很多重要的細(xì)胞表面受體，其生物功能往往受到連接于蛋白骨架上的糖鏈所調(diào)控。通過對聚糖進(jìn)行熒光標(biāo)記，科學(xué)家可以在活細(xì)胞上研究聚糖的動態(tài)變化和功能。然而，現(xiàn)有的標(biāo)記方法只能同時(shí)標(biāo)記所有的糖鏈，無法特異性地標(biāo)記某一特定蛋白質(zhì)上的糖鏈。這一技術(shù)瓶頸導(dǎo)致人們無法準(zhǔn)確、深入地研究特定蛋白如何受糖基化的調(diào)控。最近，陳興課題組開發(fā)了一種化學(xué)雙標(biāo)記的方法，實(shí)現(xiàn)了蛋白特異性的糖鏈標(biāo)記與成像，為解決糖生物學(xué)領(lǐng)域中一個(gè)長久以來的難題提供了一條新途徑。這一結(jié)果于近期發(fā)表于J. Am. Chem. Soc. (DOI: 10.1021/ja410086d)。
為了實(shí)現(xiàn)蛋白特異性的糖標(biāo)記，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了蛋白骨架和糖煉的雙標(biāo)記方法。這個(gè)方法在所有糖鏈上都標(biāo)記了一個(gè)熒光分子，同時(shí)，利用基因編碼技術(shù)在特定蛋白骨架（POI，如圖所示）上標(biāo)記上另外一個(gè)熒光分子。這兩個(gè)熒光分子形成一對熒光共振能量轉(zhuǎn)移供體受體對（FRET pair）。利用FRET的距離敏感性，只有特定蛋白上的FRET受體得到激發(fā)，實(shí)現(xiàn)了蛋白特異成像。該團(tuán)隊(duì)運(yùn)用這一技術(shù)，首次研究了白細(xì)胞表面整合素等重要受體的功能如何受糖基化調(diào)控。
這一工作一經(jīng)發(fā)表就引起了廣泛的關(guān)注。JACS雜志以亮點(diǎn)工作（Spotlight）的形式對該工作進(jìn)行了介紹（DOI: 10.1021/ja5001483）。美國化學(xué)會的官方雜志《化學(xué)與化工新聞》（Chemical & Engineering News, 2014, Jan 6, page 10）以News of the Week的形式報(bào)道了這一工作（相關(guān)內(nèi)容見下）。這一工作還被選為2014年1月1日的ACS Editors’ Choice文章。ACS Editors’ Choice是美國化學(xué)會于2014年推出的一個(gè)由ACS旗下雜志編輯評選出優(yōu)秀論文，并給予免費(fèi)瀏覽（open-access）的項(xiàng)目。陳興課題組的工作成為首篇選中的論文。來自ACS出版社的消息稱：“Our reviewers and editors praised Dr Chen’s superb work, calling it an important landmark in glycobiology. We are pleased to be able to honor Dr Chen’s article in this way, which in turn reflects the superb quality of research coming from China.”
北京大學(xué)博士研究生林瑋為該論文第一作者。該工作得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委和生命科學(xué)聯(lián)合中心的資助。
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