科学家研发新方法,用O-GlcNAc的小糖分子标记人类细胞中的蛋白质

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邓迪大学的一项发现有潜力帮助科学家更好地理解神经疾病,如阿尔茨海默氏症和帕金森氏症。

由大学生命科学学院的Daanvan Aalten教授领导的研究人员开发了一种新的方法,用一种名为O-GlcNAc的小糖分子标记人类细胞中的蛋白质。在每个人类细胞中有超过20,000种蛋白质,其中约20%含有O-GlcNAc.

O-GlcNAc所起的确切作用仍是个谜,但该分子存在于与阿尔茨海默氏症、帕金森症、运动神经元病和智力残疾有关的蛋白质上。

这使得科学家们推测O-GlcNAc的破坏与这些疾病有关,而增加O-GlcNAc的水平似乎对治疗有好处。邓迪团队已经开发出一种技术,使他们能够永久地将糖固定在蛋白质上,而在蛋白质中,糖的自然含量只有较低的水平,从而使他们能够准确地探索糖的作用。

研究人员相信,他们的方法,结合迅速发展的基因编辑技术,可以帮助了解这种糖修饰被破坏的疾病的原因。

“OGlcNAc糖对单一蛋白质的扰动很可能对健康的神经元和其他细胞产生有害的影响,但直到最近,研究领域还没有对此进行研究的方法,”van Aalten教授解释说。“我们现在创造了一个工具,使我们能够做到这一点。

“这让我们可以问一些问题,比如在智力残疾和其他脑部疾病中,糖类修饰失调的作用。我们的技术在提高对O-GlcNAc相关疾病的认识和帮助开发新的治疗方法方面有很大的潜力。”

这项研究的主要作者AndriiGorelik博士发现,碳水化合物-蛋白质的连接可以通过基因编码(改变)来永久固定糖并使其能够被研究。这项技术使得在人类细胞和模型生物体中发现的单一蛋白质上发现的O-GlcNAc可以被研究,现在可以应用于各种神经系统疾病的模型。

戈雷利克博士说:“几年来,我一直在研究这个问题,一些意想不到的观察使我建立了这个新方法。

“由于这种方法非常简单,它几乎可以应用于世界各地的任何生物医学研究实验室,并有望在O-GlcNAc在正常生理和疾病中的作用方面得到令人兴奋的发现。”

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