糖基化（glycosylation）
糖基化是一种非常重要的蛋白质翻译后修饰，其中O-GlcNAcylation是指在细胞内蛋白质的丝氨酸和/或苏氨酸残基上添加单糖修饰，是真核生物中最普遍的糖基化形式，相关研究也最为深入。O-GlcNAc 转移酶 (OGT) 和O-GlcNAc 水解酶 (OGA)分别负责添加和去除O-GlcNAc修饰。O-GlcNAcylation通过对蛋白质稳定性、亚细胞定位、活性以及相互作用等方面进行调控，广泛参与调节关键的细胞生物学过程，包括基因转录、细胞周期进程、DNA修复、凋亡、病毒出芽和受体内吞，进而调控机体的生理、病理等细胞生物学过程。
近些年，关于蛋白质糖基化修饰的高质量研究论文不断发表，越来越多的证据表明蛋白质糖基化修饰具有重要的生理病理功能。近几年的国家自然科学基金的资助项目中，蛋白质糖基化修饰的相关项目很多，是当前生命科学和基础医学研究的热点之一。
小编为大家整理了10篇蛋白质糖基化修饰相关的高分文章，另附每篇文章的分子机制图和原文链接，有助于了解蛋白质糖基化修饰的研究思路，感兴趣的文章可跳转具体链接研读全文。
01
O-GlcNAcylation modulates liquid–liquid phase separation of SynGAP/PSD-95
Nature Chemistry (IF 24.274) Pub Date: 2022-03
主要发现及分子机制：SynGAP和PSD-95在神经元突触后致密区（postsynaptic density, PSD）相互作用，形成液-液相分离（Liquid–liquid phase separation, LLPS），进而调控SynGAP PSD在兴奋性神经突触中的丰度。本文作者发现，SynGAP的T1306位被糖基化修饰（O-GlcNAcylation），O-GlcNAcylation破坏了SynGAP和PSD-95之间的结合，从而抑制SynGAP/PSD-95 LLPS的形成。而且，O-GlcNAcylation 以显性负向方式抑制 SynGAP/PSD-95 LLPS，从而使亚化学计量的 O-GlcNAcylation 具有重要的调控作用。此外， SynGAP的O-GlcNAcylation是可逆的，由O-GlcNAc transferase (OGT) 和O-GlcNAcase (OGA)催化形成糖基化修饰和去糖基化修饰。此项研究揭示了O-GlcNAc修饰对神经系统发育与突触可塑性等过程中的重要功能以及生物学机制。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-022-00946-9
02
O-GlcNAcylation promotes pancreatic tumor growth by regulating malate dehydrogenase 1
Nature Chemical Biology (IF 16.174) Pub Date: 2022-07
主要发现及分子机制：癌基因Kras驱动的胰腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC）高度依赖非传统的谷氨酰胺（Gln）代谢途径。作者发现，Kras突变显著上调Gln代谢酶苹果酸脱氢酶1（Malate dehydrogenase 1, MDH1）第189位丝氨酸的糖基化修饰（ O-GlcNAcylation）。糖基化修饰促进了MDH1底物结合口袋的稳定性和加强了MDH1与底物结合的能力，从而促进了其活性和Gln代谢。下调MDH1糖基化修饰会破坏Gln代谢，使肿瘤细胞对ROS更加敏感，抑制细胞增殖。此项研究揭示了O-GlcNAc修饰对细胞代谢的调控机制。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-022-01085-5
03
Epithelial STAT6 O-GlcNAcylation drives a concerted anti-helminth alarmin response dependent on tuft cell hyperplasia and Gasdermin C
Nature Chemical Biology (IF 16.174) Pub Date: 2022-07
主要发现及分子机制：作者发现，当蠕虫感染肠道时，糖基化转移酶（O-GlcNAc transferase, OGT）催化STAT6发生糖基化修饰（O-GlcNAcylation），糖基化修饰激活STA6转录活性，一方面促进POU2F3基因Tuft细胞分化过程中的表达和IL-25的释放，另一方面促进GSDMC蛋白表达，GSMDC在细胞膜上形成膜孔，促进IL-33的释放。进而参与抗蠕虫反应和肠道炎症反应。本研究揭示，蛋白糖基化修饰具有作为人类二型炎症反应相关疾病的治疗靶标的潜力。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.immuni.2022.03.009
04
O-GlcNAcylation and stablization of SIRT7 promote pancreatic cancer progression by blocking the SIRT7-REGγ interaction
Cell Death And Differentiation (IF 12.0667) Pub Date: 2022-04
主要发现及分子机制：作者发现SIRT7在胰腺癌（Pancreatic Ductal Adenocarcinoma, PDAC）中高表达，且提示更差的预后。质谱数据显示，SIRT7与糖基化转移酶（O-GlcNAc transferase, OGT）相互结合，且其第136位丝氨酸被糖基化修饰，糖基化修饰增强了SIRT7的稳定性，从而下调组蛋白H3K18乙酰化，抑制抑癌基因表达，促进肿瘤发生发展。本研究阐述了SIRT7在PDAC发生发展中的作用及分子机制，提示SIRT7具有作为PDAC治疗靶点的潜力。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41418-022-00984-3
05
O-GlcNAc modification of leucyl-tRNA synthetase 1 integrates leucine and glucose availability to regulate mTORC1 and the metabolic fate of leucine
Nature Communications (IF 17.694) Pub Date: 2022-05
主要发现及分子机制：作者发现葡萄糖饥饿导致LARS1（leucine sensor leucyl-tRNA synthetase 1)的1042位丝氨酸被糖基化修饰（O-GlcNAcylation）。修饰抑制了LARS1与RagD GTPase的相互作用，并通过自噬激活激酶ULK1促进其亮氨酸结合位点的磷酸化，降低LARS1对亮氨酸的亲和力，从而抑制 mTORC1 的活性。LARS1 O-GlcNAcylation的缺乏持续性地激活mTORC1，促进其感知亮氨酸的能力，并在葡萄糖饥饿下解除对蛋白质合成和亮氨酸分解代谢的调节。这项工作表明LARS1整合了亮氨酸和葡萄糖的可用性来调节mTORC1和亮氨酸的代谢命运。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-30696-8
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