《糖基化信號途徑中OGA的雙催化功能及調節機制》是依託南開大學，由李靜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：糖基化信號途徑中OGA的雙催化功能及調節機制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李靜
- 依託單位：南開大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
乙醯葡萄糖胺（O-GlcNAc）修飾是最新發現的一種蛋白質翻譯後修飾，與Ⅱ型糖尿病、腫瘤等多種疾病的發病機理相關。乙醯葡萄糖胺酶（O-GlcNAcase，OGA）是唯一水解蛋白O-GlcNAc的己糖胺酶。最近研究發現該酶還具有乙醯轉移酶的活性，預示該酶可能在糖基化和乙醯化信號傳遞中起重要作用，但該酶雙催化功能的調節機制尚不清楚。.本課題組通過缺失突變發現OGA的糖苷酶功能域位於N端（1-350aa），乙醯轉移酶功能域位於C端（700-916aa），後者的活性可能依賴於該酶的翻譯後修飾或互作蛋白調節。本項目擬進一步通過嵌合突變、定點突變分析該酶的兩個催化結構域；通過多宿主表達和點突變分析磷酸化和糖基化對該酶的調節；利用酵母雙雜交、免疫共沉澱等，發現、鑑定OGA的互作蛋白，探討互作蛋白對該酶的調節，揭示蛋白質磷酸化、糖基化、乙醯化多網路信號調控的發生機制，為相關疾病的靶向治療提供依據。
結題摘要
乙醯葡萄糖胺（O-GlcNAc）修飾是近年來發現的一種存在於細胞核質中蛋白質上的翻譯後修飾，它與磷酸化共同調控轉錄、翻譯、信號傳導、周期調控、應激反應等多種生理過程。乙醯葡萄糖胺酶（O-GlcNAcase，OGA）是體內唯一水解該修飾的糖苷酶，課題前期研究表明，OGA具有糖苷酶和乙醯轉移酶活性兩種催化活性，課題實施中利用生物信息學分析、缺失突變、嵌合突變和定點突變技術，定位了兩個催化活性結構域的位置和關鍵胺基酸：糖苷酶區域位於N端（1-350aa），其中 Asp174和Asp175為催化胺基酸，Y69, C215, Y219, N280, D285為與底物結合胺基酸；乙醯轉移酶區域位於C端（700-916aa），其中Asp753、Asp884為催化胺基酸，Asp774，Phe789，Cys777為與底物結合胺基酸。通過多宿主表達和點突變分析磷酸化（Ser364Asp）和糖基化（Ser405Tyr）形式的OGA對糖肽和糖蛋白的糖基化水解能力，發現相對於未修飾的OGA，糖基化和磷酸化修飾後的OGA的糖苷酶水解能力大大加強。同時，本項目對OGA進行抗原性和親水性分析，以大腸桿菌表達的N端1-350aa（sOGA）作為抗原，通過免疫紐西蘭大白兔製備了可識別多種OGA變體的多克隆抗體，為OGA代謝調控及相關生物學研究提供了基礎。總之，通過分析磷酸化和糖基化修飾對OGA功能的改變，揭示了蛋白質磷酸化、糖基化、乙醯化多網路信號調控的發生機制，為相關疾病的靶向治療提供依據。
