蛋白質和脂質，RNA都可以糖基化

　　眾所周知，糖基化是在各種酶的作用下將糖添加到蛋白質或脂質中的過程。這個過程開始于內質網，結束于高爾基體。例如，糖在糖基轉移酶的作用下轉移到蛋白質上，與蛋白質上的氨基酸殘基形成糖苷鍵，最終形成糖蛋白。最近，一項名為“Small RNAs are modified with N-glycans and displayed on the surface of living cells”的研究推翻了這一定義:除了蛋白質和脂質，RNA也可以糖基化!

　　斯坦福大學著名的化學生物學家Carolyn Bertozzi教授領導了這項研究，她說:“這真是一個爆炸性的發現，因為這一發現表明，細胞中存在著我們完全不知道的生物分子途徑。”在一個傳統上相鄰的研究領域，RNA代表了另一種生物高聚物，它是所有已知生命的核心。雖然RNA的構建塊通常局限于四個堿基，但轉錄后修飾(PTMs)可以顯著擴大RNA的化學多樣性，目前已鑒定出100多個轉錄后修飾。因此，RNA在細胞中的作用比簡單的信使更為復雜。例如，rna作為支架，酶，分子誘餌和網絡調節跨核和細胞質。除了少數基于單糖的tRNA修飾，到目前為止還沒有證據表明RNA和聚糖在自然界中有直接聯系。

　　這種用唾液聚糖修飾過的RNA被稱為glycoRNA，它使用一小片RNA作為支架，并與細胞表面常見的碳水化合物聚糖分子連接。研究人員先前開發了基于代謝標記和生物正交化學的無偏發現蛋白質相關聚糖的方法。在這個策略中，他們通過使用帶有可點擊疊氮化物基團的前體糖來代謝標記細胞或動物。疊氮糖一旦與細胞聚糖結合，就能與生物素探針進行生物正交反應，用于富集、鑒定和可視化。利用疊氮化物標記的唾液酸過乙酰化n -疊氮化物乙酰甘露胺前體(Ac4ManNAz)，他們發現從標記細胞高度純化的RNA制劑上存在疊氮化物反應。此外，這些glycorna不僅存在于哺乳動物中，也存在于小鼠、倉鼠和斑馬魚中，這表明它們具有基本而重要的功能。

　　Three molecules on cell surface that can be modified by glycosylation.

　　圖1所示。細胞表面的三個可以被糖基化修飾的分子。(Flynn R A, et al., 2021）

　　活細胞分析顯示，大部分glycorna存在于細胞表面，并與抗dsRNA抗體和Siglec受體家族相互作用。Siglecs是唾液酸結合免疫球蛋白樣凝集素的一個家族，被認為是促進細胞和細胞之間的相互作用。Siglec家族成員參與調節免疫細胞的活化、增殖和凋亡。一些Siglec家族成員作為免疫檢查點受體，通過胞質免疫受體酪氨酸基抑制基序(itim)發出信號，類似于T細胞檢查點受體PD-1。Siglecs在功能上與癌癥和自身免疫等疾病相關。因此，確定Siglec生物學與glycoRNA的潛在交集是一個重要的未來追求。

　　總的來說，這些發現表明RNA生物學與糖生物學直接相關，拓寬了RNA在細胞外生物學中的作用。雖然glycoRNA的功能尚不清楚，但可能與自身免疫性疾病有關，導致機體攻擊自身組織和細胞，值得進一步研究。例如，狼瘡患者的免疫系統已知的目標是幾個特定的rna，可以組成glycorna。