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利用比較糖蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定出導(dǎo)致蓖麻毒素毒性的新玩家
  • 發(fā)布日期:2017-09-27     信息來源:公司新聞      瀏覽次數(shù):2632
    • 為了克服這個(gè)領(lǐng)域存在的技術(shù)限制,在一項(xiàng)新的研究中,奧地利科學(xué)院分子生物技術(shù)研究所(IMBA)主任Josef Penninger博士及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)出質(zhì)譜法和算法,zui終能夠?qū)?fù)雜的糖結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合識(shí)別,并且將它們繪制到相應(yīng)糖蛋白的正確位點(diǎn)上。他們新開發(fā)的比較糖蛋白質(zhì)組學(xué)(comparative glycoproteomics)平臺(tái)于2017年9月20月在線發(fā)表在Nature期刊上,論文標(biāo)題為“Comparative glycoproteomics of stem cells identifies new players in ricin toxicity”。論文*作者為IMBA研究員Jasmin Taubenschmid博士和IMBA蛋白質(zhì)組研究員Johannes Stadlmann。他們的方法被稱作為SugarQb(Sugar Quantitative Biology),能夠獲得對生物系統(tǒng)中的蛋白糖基化和聚糖修飾的全局性認(rèn)識(shí)。他們將這種平臺(tái)應(yīng)用于兩項(xiàng)概念驗(yàn)證研究---對胚胎干細(xì)胞糖蛋白質(zhì)組進(jìn)行分析和鑒定出蓖麻毒素(ricin)毒性產(chǎn)生所必需的糖蛋白---中。

      利用這種新的SugarQb方法,這些研究人員繪制出小鼠和人胚胎干細(xì)胞糖蛋白質(zhì)組草圖。他們的研究結(jié)果幾乎將所有已知的糖蛋白的數(shù)量增加了一倍。他們也揭示出多種新的糖基化蛋白,這些糖基化蛋白包括進(jìn)化上保守的糖修飾,以及小鼠和人干細(xì)胞多能性因子中的物種特異性糖修飾。他們發(fā)現(xiàn)的很多這樣的糖基化蛋白位于細(xì)胞膜上,而且參與細(xì)胞間信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、細(xì)胞相互作用和胚胎發(fā)育。

      蓖麻毒素是一種劇毒的植物毒素和生物武器。目前還沒有針對蓖麻毒素的解毒劑,因此眾多團(tuán)體(如制藥公司,*)都有興趣開發(fā)治療或阻止蓖麻毒素毒性作用的方法。Penninger團(tuán)隊(duì)剛發(fā)現(xiàn)存在巖藻糖基化(fucosylation)缺陷的突變細(xì)胞對蓖麻毒素產(chǎn)生抵抗性。巖藻糖基化是一種添加巖藻糖的糖基化過程。然而,促進(jìn)蓖麻毒素毒性產(chǎn)生的巖藻糖基化靶標(biāo)是未知的。

      如今,Taubenschmid和Stadlmann利用SugarQb方法能夠獲得這些蓖麻毒素抵抗性細(xì)胞的糖蛋白質(zhì)組:在這些突變細(xì)胞中發(fā)生改變的糖蛋白可能在它們的抵抗性中發(fā)揮著作用。確實(shí),Penninger團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)6種新的協(xié)調(diào)著蓖麻毒素毒性的糖蛋白。正如存在巖藻糖基化缺陷的細(xì)胞那樣,這些糖蛋白中的任何一種的缺乏都會(huì)讓人細(xì)胞產(chǎn)生蓖麻毒素抵抗性。他們的發(fā)現(xiàn)提示著這些新的糖蛋白的巖藻糖基化是蓖麻毒素敏感性所必需的,而且為藥物開發(fā)提供很多新的治療靶標(biāo)。

      SugarQb方法可以免費(fèi)提供給所有的科學(xué)家們。Stadlmann說,“我們希望我們的平臺(tái)將讓世界各地的研究團(tuán)隊(duì)通過識(shí)別糖結(jié)構(gòu)和它們在相應(yīng)蛋白上的位置來開拓這個(gè)未知的領(lǐng)域。” Penninger補(bǔ)充道,“糖基化在包括癌癥在內(nèi)的許多疾病中發(fā)揮著重要的作用。SugarQb方法將讓科學(xué)家們揭示新的生物學(xué)機(jī)制和疾病治療策略。它可能也被臨床醫(yī)師用來確定異常的糖蛋白質(zhì)組特征為疾病的生物標(biāo)志物和追蹤對治療作出的反應(yīng)。

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