推荐一篇发表在JACS上的论文，题目为“Chemoenzymatic Labeling, Detection and Profiling of Core Fucosylation in Live Cells”，通讯作者是来自浙江大学的易文教授以及来自美国加州理工学院的Linda C. Hsieh-Wilson教授，易文教授的研究方向主要涉及糖化学生物学，肿瘤生物学，干细胞生物学；Linda C. Hsieh-Wilson教授课题组主要致力于合成与组合化学，神经生物学，蛋白质结构和功能等领域。
核心岩藻糖基化修饰是指在岩藻糖转移酶（FUT8）的催化下，岩藻糖与聚糖最内层的N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAc）连接所形成的修饰。这种修饰在细胞信号传导、B细胞发育、抗体依赖性细胞毒性以及肿瘤发生等多种生物过程中发挥着关键作用。然而，目前用于检测核心岩藻糖基化的工具特异性较差，表现出对所有类型岩藻糖基化的交叉反应性。在这项工作中，作者开发了一种新的化学酶法标记策略，用于快速且选择性地检测核心岩藻糖基化糖链。已有研究发现，从线虫基因组中鉴定出的一种半乳糖转移酶（GALT-1）能够将尿苷-5′-二磷酸半乳糖（UDP-Gal）中的半乳糖残基转移至核心岩藻糖。因此，本文作者推测，GALT-1可能对半乳糖C6羟基的叠氮基取代具有耐受性，从而可通过点击化学反应实现对核心岩藻糖化糖链的选择性标记。为了验证该方法，首先表达纯化了GALT-1，并合成了叠氮取代的UDP-Gal（UDP-Gal-6-N3）。进一步通过MALDI-TOF MS证明了，GALT-1能够将UDP-Gal或UDP-Gal-6-N3有效转移至核心岩藻糖基化的蛋白上，形成目标产物。此外，作者考察了GALT-1底物特异性，标记效率最高的底物为仅含核心五糖结构的糖链（90%），其次是具有两个LacNAc支链的糖链（84.1%），以及带有一个岩藻糖或N-乙酰神经氨酸（Neu5Ac）的双支糖链（分别为82.2%和71.7%）。具有两个Neu5Ac双支糖链的修饰效率较低，仅为21.1%。接下来，基于该方法作者在细胞中富集了413个可能的核心岩藻糖基化蛋白，这些糖蛋白参与细胞连接、细胞-基质粘附、焦点粘附组装和基质粘附。此外，作者还将该策略标记活细胞表面的核心岩藻糖化修饰。荧光成像的结果发现，引入GALT-1和UDP-Gal-6-N3后产生了明显的荧光信号；敲低核心岩藻糖化修饰的转移酶后，荧光信号几乎消失；当回补转移酶后，有效地恢复了标记信号，也证明了该标记策略的选择性。此外，作者还探讨了该策略在检测核心岩藻糖化生物标志物方面的转化潜力。作者将目标蛋白的抗体包被在ELISA板上，加入去除高丰度蛋白的血清后，引入GALT-1和UDP-Gal-6-N3，通过HRP和链霉亲和素-HPR分别对蛋白的总量和核心岩藻糖化修饰进行定量。结果发现蛋白总量变化不大，糖化修饰水平发生明显的变化，诊断疾病的AUC值为0.8276。上述结果表明核心岩藻糖化标记方法可能具有重要的临床应用潜力。总之，本文发展了一种新的化学酶法标记策略，能够高度选择性地标记、富集和分析核心岩藻糖化修饰。原文链接: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09303文章引用: https://doi.org/10.1021/jacs.4c09303
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