多肽糖基化修饰之半乳糖（GalNAc）与葡萄糖（o-GlcNAc）

多肽糖基化修饰之半乳糖（GalNAc）与葡萄糖（o-GlcNAc）

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/bankpeptide/article/details/146035960

多肽糖基化修饰是蛋白质或脂质附加上糖类的过程，其中半乳糖（GalNAc）与葡萄糖（o-GlcNAc）在这一过程中发挥着重要作用。本文将为您详细介绍这两种糖基化修饰在蛋白质功能、细胞识别、疾病治疗等方面的作用。

多肽糖基化修饰

糖基化是在酶的控制下，蛋白质或脂质附加上糖类的过程。多肽糖基化修饰就是通过化学键将单糖或者多糖连接到多肽上的过程，形成的产物为糖肽。

• 修饰类型
• N - 糖基化：糖链连接到天冬酰胺（Asn）残基的氨基上，需符合 “Asn-X-Ser/Thr” 序列模式，所有的 N - 糖都有一个核心结构 Asn-GlcNAc2Man3。
• O - 糖基化：聚糖链连接到蛋白质丝氨酸（Ser）、苏氨酸（Thr）残基的氧键上，常见类型有 O - 连接的 β-N - 乙酰氨基葡萄糖（O-GlcNAc）和 O - 连接的 α-N - 乙酰半乳糖胺（O-GalNAc）。

半乳糖（GalNAc）在多肽糖基化修饰中的作用

• 参与糖链构建：在 O - 糖基化中，UDP - 半乳糖可作为糖供体参与反应。通常 O - 连接的糖基化第一个连接上去的糖单元是 N - 乙酰半乳糖，之后可能逐次将半乳糖等糖基转移上去形成寡糖链。
• 影响蛋白功能：半乳糖参与形成的糖链可以作为外源性受体的特异性配体，某些糖链可作为各种病毒、细菌及寄生物的特异受体，帮助细胞识别和结合外来病原体等。
• 参与细胞间相互作用：细胞表面由半乳糖等构成的糖链在细胞间的粘附、识别等过程中发挥作用，比如一些参与细胞粘附的蛋白质进行糖基化时，半乳糖参与构成的糖链部分影响着细胞间相互作用的强度和特异性。

葡萄糖（o-GlcNAc）在多肽糖基化修饰中的作用

• 形成糖肽键：葡萄糖可以与蛋白质或多肽链的端氨基（即 N - 端）发生反应，形成糖肽键，将葡萄糖分子连接到蛋白质或多肽链上。
• 参与糖基化过程：在己糖胺生物合成途径（HBP）中，葡萄糖可被合成 UDP-GlcNAc，UDP-GlcNAc 可参与 O-GlcNAc 糖基化过程，通过 β-O 键连接到 Ser 或 Thr 残基上。
• 影响生物活性等：通过糖基化将葡萄糖连接到多肽上，可以影响蛋白质或多肽的生物活性、稳定性和代谢途径等。例如一些激素和细胞因子通过糖基化来调节其生物活性。

半乳糖修饰的独特魅力

半乳糖修饰后的多肽，常常在细胞识别过程中发挥关键作用。研究发现，在某些肿瘤细胞表面，存在对半乳糖修饰多肽有特殊亲和力的受体。这就意味着，我们或许可以利用半乳糖修饰的多肽作为 “生物导弹”，精准地将药物递送到肿瘤细胞，提高治疗效果，减少对正常细胞的伤害。在实验中，当我们用半乳糖修饰特定多肽后，观察到其在细胞模型中与肿瘤细胞的结合效率显著提升，为肿瘤靶向治疗带来了新希望。

葡萄糖修饰的别样精彩

葡萄糖修饰更多地与能量代谢和细胞信号通路相关联。因为葡萄糖是细胞主要的能量来源之一，当多肽被葡萄糖修饰后，它可以巧妙地利用细胞对葡萄糖的摄取机制进入细胞内。在糖尿病研究领域，科学家们尝试用葡萄糖修饰胰岛素类似物，发现能够更好地模拟胰岛素在体内的作用过程，有望开发出更有效的糖尿病治疗药物。实验数据显示，葡萄糖修饰的胰岛素类似物在血糖调节方面表现出更平稳、持久的效果。

两者在研究方向和实验中的不同

在研究方向上，半乳糖修饰侧重于细胞靶向和识别，尤其是在疾病诊断和靶向治疗方面潜力巨大；而葡萄糖修饰更关注细胞代谢和信号通路，在代谢性疾病治疗药物研发上前景广阔。实验中，半乳糖修饰多肽的检测往往依赖于细胞表面受体结合实验和荧光标记追踪；葡萄糖修饰多肽则更多通过代谢标记和细胞内信号通路活性检测来评估效果。