凝集素辅助平分型GlcNAc糖基化蛋白质组学分析

摘要

蛋白质上的平分型N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine,GlcNAc)糖基化修饰对细胞内信号转导、细胞黏附、细胞迁移等生物过程都有重要影响.为了探究平分型GlcNAc糖基化的生物学功能,本研究利用凝集素富集的方法,对小鼠(Mus musculus)乳腺上皮细胞及乳腺癌细胞中平分型GlcNAc糖基化修饰的蛋白质进行分离,并利用液质联用技术进行鉴定.在两株细胞中共鉴定到378个平分型GlcNAc糖基化位点、248个糖蛋白质.对378个平分型GlcNAc糖基化位点进行序列特征统计,发现含有NXS特征序列的糖基化位点占总糖基化位点的38.9％,天冬酰胺后面的一个氨基酸X出现频率较高的是甘氨酸及缬氨酸;含有NXT特征序列的糖基化位占总糖基化位点的61.1％,X氨基酸出现频率较高的是丙氨酸及甘氨酸.对248种平分型GlcNAc糖基化修饰的糖蛋白质进行基因本体(Gene Ontology,GO)分析,发现该糖蛋白质多属于膜固有蛋白、内在膜蛋白与质膜等膜结构蛋白,参与了细胞黏附、生物黏附及蛋白水解作用等生物过程,参与了离子结合、阳离子结合与核酸结合等分子功能.对鉴定的糖蛋白进行差异表达分析,发现80个表达显著变化的糖蛋白质.与乳腺上皮细胞相比,在乳腺癌细胞中表达上调的糖蛋白质有50个(包括LAMP1及LAMP2等),表达下调的糖蛋白质有30个(包括EGFR,ITA6及ITA3等).对异常平分型GlcNAc糖基化修饰的蛋白质进行功能网络分析,发现其涉及到黏着斑、细胞粘附、溶酶体及PI3K-AKT等过程及信号通路.利用本研究凝集素辅助的糖蛋白质组学方法可以对疾病发生发展过程中糖蛋白质进行差异分析,为疾病诊断、治疗及预后提供有利信息.