2025蛋白質組學大會之PosttranslationalModifications

　　2025年10月14日上午10點10分在廣州白云國際會議中心國際會堂珠水廳，第12屆AOHUPO大會暨第8屆AOAPO大會暨第三屆π-HuB國際大科學計劃全球峰會暨第13屆CNHUPO大會“Post-translational Modifications”分論壇順利拉開帷幕。本論壇由鄭州大學附屬第一醫院楊靜華教授、上海交通大學張延教授、同濟大學田志新教授、國家蛋白質科學中心（北京）劉嘉琳副研究員共同組織；Johns Hopkins University張會教授、上海交通大學張延教授、以及杭州景杰生物科技有限公司程仲毅總經理共同主持。來自巴西University of Sao Paulo、同濟大學、復旦大學、杭州景杰生物科技有限公司、上海交通大學、中國人民解放軍空軍軍醫大學、西北大學、復旦粵港澳大灣區精準醫學研究院(廣州)和北京大學深圳研究生院等眾多頂尖學者，分享了蛋白質翻譯后修飾領域的最新研究進展。

分會報告

Prof. Giuseppe Palmisano

University of S?o Paulo, Brazil

Comprehensive Characterization of Protein Glycosylation in Host-Pathogen Interaction

　　Giuseppe Palmisano 教授介紹了克氏錐蟲研究在遺傳多樣性與糖基化調控方面取得的重要進展。該寄生蟲具有高度遺傳異質性，目前已鑒定出超過6000個菌株，劃分為TcI–TcVI及TcBat七個離散分類單元。在糖基化研究中，團隊首次完成了不同生命階段（上鞭毛體與錐鞭毛體）的糖蛋白組比較分析，共鑒定出690個糖蛋白上的1306個N-糖基化位點，發現錐鞭毛體階段的糖基化修飾程度顯著增強，并揭示了具有生命階段特異性的糖基化特征。研究還證實，不同菌株間存在豐富的N-連接和O-連接聚糖多樣性，并建立了一套整合自動化糖蛋白組學與人工注釋的分析體系，證明糖基化譜可作為構建進化關系的有效工具，同時識別出寡糖轉移酶作為潛在的治療靶點。尤為重要的是，該研究首次發現克氏錐蟲感染能夠調控宿主細胞的多唾液酸化過程：通過下調ST8Sia2唾液酸轉移酶的表達，影響多唾液酸向NCAM和SCN5A等關鍵底物的轉移，從而降低其蛋白豐度。實驗進一步證實ST8Sia2具有抗感染保護作用，其表達受抑制會促進寄生蟲在細胞內的增殖。這些發現不僅深化了對宿主–病原體相互作用機制的認識，也為開發新型治療策略提供了重要的分子靶點。

田志新 教授

同濟大學

Structural N-glycoproteomics and Applications

　　田教授首先介紹了N-連接糖的多維結構、在疾病體系中的結構特異差異表達、以及基于質譜的結構特異N-糖蛋白質組學研究進展；然后介紹了課題組在從樣本制備、液相分離、串級質譜分析、生物信息學到人工智能等流程環節中發展的結構特異定性定量分析方法，尤其是“鏡像”異構體的明確區分；最后介紹了課題組基于模式動物和臨床樣本開展的面向疾病相關N-糖蛋白發現的驗證應用研究，以及通過漢諾生物科技（蘇州）有限公司給醫院、大學、研究所、生物制藥公司提供的測試服務支持。

申華莉 教授

復旦大學

N-glycosylation in Alzheimer's disease: panoramic characterization and mechanistic exploration through ultra-deep glycoproteomics

　　申華莉老師在報告中蛋白質N-糖基化對維持蛋白質穩態及神經元功能至關重要，其失調與阿爾茨海默病（AD）密切相關。然而，系統性解析糖基化異質性仍面臨挑戰。本研究通過多酶切、多維度富集策略與深度質譜分析，構建了小鼠N-糖蛋白質組全景圖譜，并開發了N-GlycoMiner數據庫。發現衰老與神經退行過程中不同腦區普遍存在糖基化失調現象。聚焦AD研究，通過整合分析人腦脊液、小鼠模型及體外實驗，揭示血腦屏障功能障礙導致腦內葡萄糖/甘露糖缺乏，進而引發N-糖基化缺陷。這些發現確立了N-糖基化失調在衰老和AD發病機制中的核心作用。

程仲毅 博士

景杰生物

Innovative Proteomics Research in Precision Oncology

　　報告中，程仲毅博士重點分享了創新性蛋白質組學，尤其是代謝重編程調控的蛋白質動態修飾（如乳酰化、巴豆酰化、琥珀酰化修飾）在腫瘤精準靶向治療與腫瘤重大疾病中的核心作用。他深入闡釋了如何通過整合多組學融合策略揭示腫瘤重大疾病機制的新型調控機制。報告生動展示了前沿蛋白質組學技術如何驅動“新型生物標志物”與“創新藥物靶點”的發現，并詳細展望了這些突破性發現在“臨床轉化”與“精準醫療”中的巨大應用前景。

鄒霞 教授

上海交通大學

Comprehensive Characterization of the O-GalNAc Glycoproteome in Complex Biological Tissues

　　鄒霞老師在報告中介紹了蛋白質O-GalNAc糖基化（又稱黏蛋白型O-糖基化）是最常見且重要的翻譯后修飾之一，在蛋白水解、細胞間通訊、免疫識別、病原體-宿主相互作用及腫瘤進展等生物學過程中發揮關鍵作用。越來越多證據表明，某些O-聚糖特征（如截短型和唾液酸化的O-GalNAc聚糖增加）已成為公認的腫瘤生物標志物，這凸顯了研究O-GalNAc糖蛋白組對于理解疾病機制及發現新型生物標志物的重要意義。然而，與N-聚糖不同，O-GalNAc聚糖缺乏保守的氨基酸序列模體，相對豐度低且具有高度宏觀/微觀異質性等特征，使得O-GalNAc糖蛋白組學研究，尤其是在復雜生物樣本中的研究，長期面臨巨大挑戰。鄒霞老師所在交大張延課題組建立了一套整合凝集素親和色譜與LC-MS/MS技術的穩健流程，用于深度解析O-GalNAc糖蛋白組。研究將該策略應用于睪丸和大腦這兩個高表達O-GalNAc聚糖的器官，成功構建了首個哺乳動物睪丸O-糖蛋白組圖譜，共鑒定到349種O-GalNAc糖蛋白和799個明確糖基化位點。功能分析進一步揭示了O-GalNAc糖基化如何調控精子頂體蛋白的活性。此外，通過分析不同周齡野生型與O-糖基轉移酶Galnt13條件性基因敲除小鼠的腦O-糖蛋白組，發現多個O-糖蛋白和蛋白聚糖的糖基化水平隨年齡變化或依賴于GalNAc-T13的存在。該研究不僅提供了方法論進展，更構建了寶貴數據資源，將為探索生理與病理條件下O-GalNAc糖基化功能機制的研究提供重要支撐。

翟月 教授

第四軍醫大學

The pan-modifications: identify metabolically responsive PTM neoantigens and their autoimmune response mechanisms

　　翟月老師介紹了基于先進蛋白質形態學的全景修飾組分析是一種重要的疾病相關翻譯后修飾（PTM）開放性篩查方法，能夠更全面地解析疾病的蛋白質修飾狀態，為研究其相關代謝表型提供可能。強直性脊柱炎（AS）等自身免疫疾病通常被認為源于對新興自身抗原的免疫耐受失效。通過AS全景修飾組分析，發現了半胱氨酸羧乙基化是一種新型PTM，該修飾會產生可激活人類白細胞抗原（HLA）免疫應答的新抗原。高通量蛋白質組學分析顯示，AS患者中的半胱氨酸羧乙基化與疾病高度相關。當半胱氨酸與3-羥基丙酸通過硫醚鍵結合時，即產生半胱氨酸羧乙基化修飾。其中，整合素96位半胱氨酸的羧乙基化會激活溶酶體降解通路，生成羧乙基化的ITGA2B整合素修飾肽段，并增強該修飾肽段在HLA-DR4復合物中的呈遞。通過TCR克隆驗證等方法證實，該修飾肽段是CD4+ T細胞敏感的強效新抗原，可引發HLA限制性自身免疫反應。這種“代謝物-修飾-新抗原”軸線構成潛在的診斷體系，或可為自身免疫疾病的臨床診療提供新思路。

孫士生 教授

西北大學

High-resolution glycoproteomics for Structural and Functional Analyses of Site-Specific Glycans

　　孫士生老師介紹了全面且高精度解析每個糖基化位點上的糖鏈精細結構信息是生命科學領域最具挑戰性的科研難題之一。為解決多數糖肽軟件僅能鑒定糖鏈組成而不是糖鏈糖結構的問題并克服糖鏈結構數據庫不完善的限制，他們團隊開發了一套模塊化策略及新型軟件StrucGP，能夠在完整糖肽水平對每個位點特異性N-聚糖進行從頭結構解析。該方法可在組學水平獲取位點特異性N-聚糖的結構信息，并具備發現新型或稀有聚糖及其化學修飾的巨大潛力。孫士生團隊正在將類似策略應用于O-連接糖肽上的糖鏈結構解析及軟件開發。隨著高分辨率N-糖蛋白質組數據的積累，亟需開發新策略與工具以從這些多維數據中深度挖掘重要信息。他們團隊進而提出了一套深度數據挖掘策略并借此建立了自動化數據挖掘平臺，從而系統性地從定量糖蛋白質組數據中提取整體與異常的糖鏈結構特征，以及利用多組學數據構建關鍵糖基化的互作調控網絡。這些新方法與數據挖掘策略已應用于卵巢衰老、胸腺退化、小鼠組織特異性糖蛋白組圖譜構建及多種癌癥的研究。

謝一軒 教授

復旦大學粵港澳大灣區精準醫學研究院（廣州)

Integrating Metabolic Glycan Phenotype Manipulation with Affinity Purification for a Systematic Exploration of Glycoprotein Interaction Networks

　　在本次報告中，謝一軒老師深入探討了糖質在蛋白質相互作用（PPI）中扮演的關鍵角色，為解析復雜的細胞分子機制及信號通路提供了獨特視角。針對當前PPI研究中，尤其是由翻譯后修飾（如細胞膜蛋白糖基化形成的糖萼）引起的相互作用變化檢測難題，謝一軒老師首先介紹了基于鄰近標記（Proximity Labeling）和交聯質譜（Cross-linking Mass Spectrometry）方面的研究成果。隨后，報告重點介紹了團隊全新開發的“糖依賴性親和純化-質譜聯用技術（GAP-MS）”。該創新方法專為評估受糖基化狀態影響的PPI變化而設計，并經實驗證實能有效識別這類相互作用。GAP-MS技術流程有望系統性研究更廣泛的靶向糖蛋白集合，通過未來對更多誘餌蛋白的分析，進一步拓展糖依賴性相互作用網絡。此外，報告還展望了“糖基化修飾工具箱（GM Toolbox）”的升級潛力，以期提供更豐富的聚糖表型分析功能，從而全方位構建綜合性糖依賴性相互作用網絡。

高晉君 教授

北京大學深圳研究生院

Advancing Proteomics Strategies for Investigating Protein Post-Translational Modifications

　　高晉君老師在報告中深入探討了蛋白質翻譯后修飾研究所面臨的多重挑戰，指出發展蛋白質修飾組學的新技術與新算法，是深入探索動態修飾網絡的重要方向。化學蛋白質組學作為系統性解析蛋白質翻譯后修飾的關鍵工具之一，長期以來受限于鑒定深度不足及定量分析功能有限等技術瓶頸。針對這些問題，高晉君老師首先介紹了其開發的多項創新性化學蛋白質組學方法，顯著提升了分子探針修飾靶點的鑒定深度與定量效率，為活性分子在體內的修飾靶點研究提供了重要的方法學創新。隨后，報告聚焦于“手性翻譯后修飾”這一長期以來被領域忽視卻至關重要的問題。細胞中存在多種手性修飾，由于它們來源于不同的前體代謝物，并可能具備截然不同的生物學功能與調控機制，因此在研究中精準區分不同手性修飾，對于準確理解翻譯后修飾的分子機制及生物學功能具有關鍵意義。報告重點介紹了在乳酰化手性修飾分離分析方法開發方面所取得的進展。利用這些方法，他們揭示了沃伯格效應與缺氧誘導的主要為L型乳酰化修飾，從而解決了該領域關于糖酵解誘導乳酰化主要形式的爭議。進一步的功能研究還發現，L型乳酰化修飾可能作為潛在的缺氧生物標志物及抗癌藥物靶點。該工作不僅對乳酰化研究具有基礎性意義，更為手性翻譯后修飾這一新興領域提供了關鍵研究方法，為該領域的發展提供了新的視角。