干貨分享——揭開糖基化修飾的神秘面紗

　　相對于磷酸化、乙酰化修飾等相對較為簡單的PTM來講，糖基化修飾稍顯復雜和多樣，各位看官對糖基化修飾的知識了解多少呢？是否又對O糖、N糖傻傻分不清楚呢？沒關系，今天小編帶您一起走進糖的世界，一起揭開糖基化修飾的神秘面紗。

　　糖基化修飾主要發生在內質網和高爾基體。主要過程是將糖基在糖基轉移酶作用下將糖鏈轉移至蛋白質，和蛋白質上的氨基酸殘基形成糖苷鍵，經過一系列轉運、糖鏈末端的剪切，修飾和巖藻糖化或者唾液酸化等完成糖基化蛋白質的組裝（以N糖基化的組裝過程為例，見圖1）。

　　（圖譜來源于The Immunoregulatory Roles of Antibody Glycosylation）

　　今天先簡要介紹一下糖基化的分類，根據氨基酸和寡糖鏈糖苷鍵鏈接的不同，可分為四大類：

　　1.以絲氨酸（ser），蘇氨酸(Thr)和羥賴氨酸的羥基為連接點，形成O-鏈接糖苷型。O-糖基化位點不具有保守性的蛋白特征序列,且存在多種核心結構。O-糖鏈的單糖組成通常較為簡單,但連接方式和亞型繁多,因此結構較為復雜。

　　2.以天冬酰胺（Asn）的酰胺基、N末端氨基酸的α -氨基或精氨酸的ω -氨基等為連接點，形成N-連接糖基。N-糖基化位點修飾具有保守的氨基酸序列NX-S/T，其中X為除脯氨酸意外的其他氨基酸。且寡糖鏈也是較為規則的，有一個五糖核心和0-4個天線分叉組成的較為保守的糖鏈結構。

　　N-糖苷鍵型主要有三類寡糖鏈:

　　① 高甘露糖型，由GlcNAc和甘露糖組成；

　　② 復合型:除了GlcNAc和甘露糖外、還有果糖、半乳糖、唾液酸；

　　③ 雜合型，包含①和②的特征。主要代表糖型可見如下圖譜展示：

　　以其中一種糖型為例：天線末端和糖型骨架分別如下：

　　3.色氨酸殘基上的C-糖基化(C-linked)。此類糖基化較為罕見,目前僅在為數不多的天然產物中發現。此過程是通過C-C 鍵將甘露呋喃糖基連接到色氨酸吲哚環的C2上,這種修飾作用很少有實驗證實.

　　4.以半胱氨酸的羥基為連接點的糖肽鍵。

　　以上四類糖基化修飾中，其中以連接于天冬酰胺(Asparagine, Asn) 殘基酰胺氮的N -連接糖鏈 (或稱 N -糖基化)在真核生物中廣為存在，也是研究最為深入的一種糖基化方式。糖基化修飾對于維持蛋白質正確折疊，在識別、細胞分化、發育、信號轉導、免疫應答、以及新陳代謝等各種生命活動方面都起著重要的作用；多種疾病中均伴隨著蛋白質糖基化異常的發生。