化学学报 ›› 2023, Vol. 81 ›› Issue (7): 843-856.DOI: 10.6023/A23020040 上一篇 下一篇
综述
投稿日期:
2023-02-19
发布日期:
2023-06-07
作者简介:
张娜娜, 大连理工大学生物工程专业在读博士生, 研究方向为O-GlcNAc糖基化修饰与肿瘤生物学行为. |
刘宇博, 大连理工大学生命科学与药学学院副教授, 博士生导师, 主要研究方向为化学糖生物学和肿瘤糖生物学. 以化学生物学和糖生物学交叉融合为手段, 开发高效、低毒糖探针, 发展化学糖组学研究新策略. 2014年大连理工大学生物化工专业博士毕业, 以第一作者或通讯作者在Nature Communications, Journal of Biological Chemistry, Cell death & Disease等期刊发表研究论文30余篇, 主持国家自然科学基金3项, 辽宁省自然科学基金3项. |
基金资助:
Nana Zhang, Kairan Yu, Jiting Li, Jianing Zhang, Yubo Liu()
Received:
2023-02-19
Published:
2023-06-07
Contact:
*E-mail: Supported by:
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O-连接β-N-乙酰葡糖胺(O-GlcNAc)糖基化是广泛存在于蛋白质丝/苏氨酸残基的翻译后修饰. 这一动态、可逆单糖修饰以位点特异性方式影响底物蛋白的结构和生物学功能, 参与调控几乎所有细胞生理过程和重大疾病的演进过程. 随着研究深入, O-GlcNAc糖基化生物功能的系统解析需要更多特异、精准的研究工具和糖蛋白质组学研究策略. 近年来, 化学生物学领域开发了包括小分子糖探针、生物正交糖代谢标记物、化学酶法、特异性抗体和凝集素等多种O-GlcNAc糖基化分析工具和方法, 以此为基础进一步发展了O-GlcNAc糖蛋白质组学研究策略. 同时, 借助高分辨质谱, 大量蛋白质O-GlcNAc修饰位点得以鉴定, 极大促进了位点特异性O-GlcNAc的生物功能研究. 本文综述了近年来这一领域的研究进展, 以期为更多化学工具的开发提供依据, 为揭示O-GlcNAc糖基化在疾病演进中的功能提供新的研究思路和策略.
张娜娜, 于恺然, 李际婷, 张嘉宁, 刘宇博. 化学生物学解析疾病中O-GlcNAc糖基化功能: 研究工具与策略[J]. 化学学报, 2023, 81(7): 843-856.
Nana Zhang, Kairan Yu, Jiting Li, Jianing Zhang, Yubo Liu. Application of Chemical Biology to Reveal the Function of O-GlcNAcylation in Diseases: Research Tools and Tactics[J]. Acta Chimica Sinica, 2023, 81(7): 843-856.
OGT抑制剂 | 抑制性参数 | 优点 | 缺点 |
---|---|---|---|
Alloxan | IC50=100 μmol/L | 细胞渗透性好 | 选择性差 |
Ac-5SGlcNAc | EC50=5 μmol/L | 选择性好 | 脱靶, 水溶性差 |
5SGlcNAc | 与Ac-5SGlcNAc近似 | 选择性好, 细胞渗透性好 | 未知 |
5S-GlcNHex | IC50=11 μmol/L | 水溶性、细胞渗透力强 | 同时抑制其它糖基转移酶 |
Goblin | IC50=18 μmol/L | — | 细胞渗透性差, 无法体内实验 |
OSMI-1 | IC50=2.7 μmol/L | 细胞渗透性、选择性好 | 降低细胞活力, 脱靶效应 |
OSMI-2, OSMI-3, OSMI-4 | OSMI-2 IC50= 140 nmol/L OSMI-3 IC50=5 nmol/L OSMI-4 IC50=8 nmol/L | 抑制效果好 | 未知 |
L01 | IC50=21.8 μmol/L | 细胞可渗透, 天然产物, 低毒性 | 脱靶效应 |
APNT, APBT | APNT: IC50=66.7 μmol/L APBT IC50=139 μmol/L | 细胞可渗透, 非竞争抑制, 低毒性 | 水中溶解性差, 效力低 |
LQMed 330 | IC50=11.7 μmol/L | 未知 | 选择性差, 溶解性和渗透性未知 |
OGT抑制剂 | 抑制性参数 | 优点 | 缺点 |
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Alloxan | IC50=100 μmol/L | 细胞渗透性好 | 选择性差 |
Ac-5SGlcNAc | EC50=5 μmol/L | 选择性好 | 脱靶, 水溶性差 |
5SGlcNAc | 与Ac-5SGlcNAc近似 | 选择性好, 细胞渗透性好 | 未知 |
5S-GlcNHex | IC50=11 μmol/L | 水溶性、细胞渗透力强 | 同时抑制其它糖基转移酶 |
Goblin | IC50=18 μmol/L | — | 细胞渗透性差, 无法体内实验 |
OSMI-1 | IC50=2.7 μmol/L | 细胞渗透性、选择性好 | 降低细胞活力, 脱靶效应 |
OSMI-2, OSMI-3, OSMI-4 | OSMI-2 IC50= 140 nmol/L OSMI-3 IC50=5 nmol/L OSMI-4 IC50=8 nmol/L | 抑制效果好 | 未知 |
L01 | IC50=21.8 μmol/L | 细胞可渗透, 天然产物, 低毒性 | 脱靶效应 |
APNT, APBT | APNT: IC50=66.7 μmol/L APBT IC50=139 μmol/L | 细胞可渗透, 非竞争抑制, 低毒性 | 水中溶解性差, 效力低 |
LQMed 330 | IC50=11.7 μmol/L | 未知 | 选择性差, 溶解性和渗透性未知 |
O-GlcNAc抗体 | 抗原 | 抗体 | 应用范围 |
---|---|---|---|
RL2 | CTSPPDS (O-GlcNAc) SVIVTLLD | IgG | 免疫印迹、免疫荧光、酶联免疫 |
CTD110.6 | VYKSPVVS (O-GlcNAc) GDTSPRH | IgM | 免疫印迹、免疫组化 |
HGAC85 | KKFELLPT (O-GlcNAc) PPLSPSRR | IgG | 免疫印迹、免疫组化、免疫沉淀、酶联免疫、免疫细胞化学、染色质免疫沉淀 |
EPR19847 | CDTSPAAPVS (O-GlcNAc) YADMRTGI | IgG | 免疫印记、免疫沉淀、点杂交 |
O-GlcNAc抗体 | 抗原 | 抗体 | 应用范围 |
---|---|---|---|
RL2 | CTSPPDS (O-GlcNAc) SVIVTLLD | IgG | 免疫印迹、免疫荧光、酶联免疫 |
CTD110.6 | VYKSPVVS (O-GlcNAc) GDTSPRH | IgM | 免疫印迹、免疫组化 |
HGAC85 | KKFELLPT (O-GlcNAc) PPLSPSRR | IgG | 免疫印迹、免疫组化、免疫沉淀、酶联免疫、免疫细胞化学、染色质免疫沉淀 |
EPR19847 | CDTSPAAPVS (O-GlcNAc) YADMRTGI | IgG | 免疫印记、免疫沉淀、点杂交 |
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